隔離型nldmos器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種700V B⑶工藝平臺(tái)的40V隔離型NLDMOS器件。本發(fā)明還涉及所述NLDMOS器件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]BCD700V平臺(tái)上的40V隔離型NLDMOS結(jié)構(gòu)中的DNW (N型深阱)和NW (N阱)由于與其他器件共用，摻雜濃度不可改變。隔離型NLDMOS的DNW作用是將體區(qū)與襯底隔離，使漂移區(qū)摻雜濃度變濃，從而使器件的關(guān)斷電壓(off-BV)下降。如圖1所示，現(xiàn)有隔離型NLDMOS結(jié)構(gòu)通過拉大N阱(NW)與P阱(PW)的距離提高關(guān)斷電壓(off-BV)，但從實(shí)際流片數(shù)據(jù)能夠得出這種器件的開啟電壓(on-BV)比較低。造成開啟電壓比較低的原因是增加N阱(NW)與P阱(PW)的距離后使靠近溝道側(cè)漂移區(qū)摻雜濃度變淡，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)致開啟電壓(on-BV)下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在保證器件關(guān)斷電壓(off-BV)提高的前提下同時(shí)能提高器件開啟電壓(on-BV)的隔離型NLDMOS器件。本發(fā)明還提供了所述隔離型NLDMOS器件的制造方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件，包括:
[0005]P型襯底上部的相鄰N阱和P講，P阱位于N型深阱中，N型深阱一側(cè)邊緣位于N阱與P阱相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方，P阱上部順序設(shè)置有第一 P型重?fù)诫s區(qū)、第一場(chǎng)氧和第二 P型重?fù)诫s區(qū)，N阱上部設(shè)置有第二場(chǎng)氧和N型重?fù)诫s區(qū)，柵氧化層位于P阱和N阱上方第二 P型重?fù)诫s區(qū)和第二場(chǎng)氧之間，柵極多晶硅位于柵氧化層和部分第二場(chǎng)氧上方，第一 P型重?fù)诫s區(qū)、第二 P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)分別通過接觸孔引出連接引線。
[0006]其中，第一、第二P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至315cm_2;N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為l15cm_2至3 15cm_2;P講摻雜劑量為I 12cm_2至2 13cm_2;N型深講摻雜劑量I 12cm_2至2 13cm_2，N講摻雜劑量為512cm_2至3 13CnT2。
[0007]本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件的制造方法，包括以下步驟:
[0008]I)在P型襯底上通過N型離子注入形成N型深阱；
[0009]2)在N型深阱上通過刻蝕形成第一場(chǎng)氧，在P型襯底上通過刻蝕形成第二場(chǎng)氧；
[0010]3)在N型深阱中注入P型離子形成P講，在P型襯底中注入N型離子形成N講，使P阱和N阱相鄰，并且N型深阱一側(cè)邊緣位于N阱與P阱相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方；
[0011 ] 4)通過熱氧化方法生長柵氧化層；
[0012]5)淀積多晶娃，形成刻蝕多晶娃棚；
[0013]6)在第一場(chǎng)氧兩側(cè)重?fù)诫s注入P型離子形成第一 P型重?fù)诫s區(qū)和第二 P型重?fù)诫s區(qū)；
[0014]7)在第二場(chǎng)氧遠(yuǎn)離第一場(chǎng)氧一側(cè)的N阱中重?fù)诫s注入N型離子形成N型重?fù)诫s區(qū)；
[0015]8)將第一 P型重?fù)诫s區(qū)、第二 P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)分別通過接觸孔引出連接引線。
[0016]其中，制作第一、第二 P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15CnT2;制作N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15CnT2;制作P阱摻雜劑量為I 12CnT2至2 13cm_2;制作N型深阱摻雜劑量I12cm 2至2 13cm-2,制作N阱摻雜劑量為512cm_2至3 13cm_2。。
[0017]本發(fā)明使N型深阱只注入在P阱(PW)下方區(qū)域，并通過橫向擴(kuò)散與漂移區(qū)(N阱)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)P阱(PW)的隔離。將N阱(NW)移向溝道側(cè)，同時(shí)漂移區(qū)全部由N阱(NW)摻雜并濃度足夠高，能保證器件的開啟電壓(on-BV)與關(guān)斷電壓(off-BV)都提高。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0019]圖1是一種現(xiàn)有隔離型NLDMOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件制造方法的示意圖一。
[0022]圖4是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件制造方法的示意圖二。
[0023]圖5是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件制造方法的示意圖三。
[0024]圖6是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件制造方法的示意圖四。
[0025]圖7是本發(fā)明隔離型NLDMOS器件制造方法的示意圖五。
[0026]附圖標(biāo)記說明
[0027]101—P 型襯底
[0028]102—N 型深阱
[0029]103.1 第一場(chǎng)氧
[0030]103.1 第二場(chǎng)氧
[0031]104—N 阱
[0032]105—P 阱
[0033]106—柵氧化層
[0034]107—柵極多晶娃
[0035]108—N型重?fù)诫s區(qū)
[0036]109.1一第一 P型重?fù)诫s區(qū)
[0037]109.2—第二 P型重?fù)诫s區(qū)
[0038]110—接觸孔
[0039]111—引線
【具體實(shí)施方式】
[0040]如圖2所示，本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件，包括:
[0041]P型襯底101上部的相鄰N阱104和P阱105，P阱105位于N型深阱102中，N型深阱102 —側(cè)邊緣位于N阱104與P阱105相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方，P阱104上部順序設(shè)置有第一 P型重?fù)诫s區(qū)109.1、第一場(chǎng)氧103.1和第二 P型重?fù)诫s區(qū)109.2，N阱104上部設(shè)置有第二場(chǎng)氧103.2和N型重?fù)诫s區(qū)108，柵氧化層106位于P阱105和N阱104上方第二 P型重?fù)诫s區(qū)109.2和第二場(chǎng)氧103.2之間，柵極多晶硅107位于柵氧化層106和部分第二場(chǎng)氧上方103.2，第一 P型重?fù)诫s區(qū)109.1、第二 P型重?fù)诫s區(qū)109.2和N型重?fù)诫s區(qū)108分別通過接觸孔110引出連接引線111。其中，第一、第二 P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15Cm-2;N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I 15CnT2至3 15cnT2;P講摻雜劑量為I 12CnT2至213cm_2;N型深講摻雜劑量I 12cm_2至2 13cm_2，N講摻雜劑量為512cm_2至3 13cm_2。
[0042]本發(fā)明提供的隔離型NLDMOS器件的制造方法，包括以下步驟:
[0043]如圖1所示，I)在P型襯底101上通過N型離子注入形成N型深阱102，N型深阱摻雜劑量I12CnT2至2 13CnT2;
[0044]2)在N型深阱102上通過刻蝕形成第一場(chǎng)氧103.1，在P型襯底101上通過刻蝕形成第二場(chǎng)氧103.2 ；
[0045]3)在N型深阱102中注入P型離子形成P阱105，在P型襯底101中注入N型離子形成N阱104，使P阱105和N阱104相鄰，并且N型深阱102 —側(cè)邊緣位于N阱104與P阱105相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方，P阱摻雜劑量為I12CnT2至2 13cm_2，N阱摻雜劑量為512cm_2至 313cm 2o ；
[0046]4)通過熱氧化方法生長柵氧化層106 ；
[0047]5)淀積多晶娃，形成刻蝕多晶娃棚107 ；
[0048]6)在第一場(chǎng)氧103.1兩側(cè)重?fù)诫s注入P型離子形成第一 P型重?fù)诫s區(qū)109.1和第二 P型重?fù)诫s區(qū)109.2，制作第一、第二 P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15cm_2;
[0049]7)在第二場(chǎng)氧103.2遠(yuǎn)離第一場(chǎng)氧103.1 一側(cè)的N阱104中重?fù)诫s注入N型離子形成N型重?fù)诫s區(qū)108，N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15cm_2;
[0050]8)將第一 P型重?fù)诫s區(qū)109.1、第二 P型重?fù)诫s區(qū)109.2和N型重?fù)诫s區(qū)108分別通過接觸孔I1引出連接引線111。
[0051]以上通過【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隔離型NLDMOS器件，其特征是，包括: P型襯底上部的相鄰N阱和P講，P阱位于N型深阱中，N型深阱一側(cè)邊緣位于N阱與P阱相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方，P阱上部順序設(shè)置有第一 P型重?fù)诫s區(qū)、第一場(chǎng)氧和第二 P型重?fù)诫s區(qū)，N阱上部設(shè)置有第二場(chǎng)氧和N型重?fù)诫s區(qū)，柵氧化層位于P阱和N阱上方第二P型重?fù)诫s區(qū)和第二場(chǎng)氧之間，柵極多晶硅位于柵氧化層和部分第二場(chǎng)氧上方，第一 P型重?fù)诫s區(qū)、第二 P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)分別通過接觸孔引出連接引線。
2.如權(quán)利要求1所述隔離型NLDMOS器件，其特征是:N阱摻雜劑量為512cm_2至3 13cm_2。
3.如權(quán)利要求1所述隔離型NLDMOS器件，其特征是:第一、第二P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為 I15CnT2至 3 15Cm-2O
4.如權(quán)利要求1所述隔離型NLDMOS器件，其特征是:N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至 315cm 2o
5.如權(quán)利要求1所述隔離型NLDMOS器件，其特征是:P阱摻雜劑量為112cm_2至213cm_2。
6.如權(quán)利要求1所述隔離型NLDMOS器件，其特征是:N型深阱摻雜劑量I12cm_2至213cnT2。
7.一種隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是，包括以下步驟: 1)在P型襯底上通過N型離子注入形成N型深阱； 2)在N型深阱上通過刻蝕形成第一場(chǎng)氧，在P型襯底上通過刻蝕形成第二場(chǎng)氧； 3)在N型深阱中注入P型離子形成P阱，在P型襯底中注入N型離子形成N阱，使P阱和N阱相鄰，并且N型深阱一側(cè)邊緣位于N阱與P阱相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方； 4)通過熱氧化方法生長柵氧化層； 5)淀積多晶硅，形成刻蝕多晶硅柵； 6)在第一場(chǎng)氧兩側(cè)重?fù)诫s注入P型離子形成第一P型重?fù)诫s區(qū)和第二 P型重?fù)诫s區(qū)； 7)在第二場(chǎng)氧遠(yuǎn)離第一場(chǎng)氧一側(cè)的N阱中重?fù)诫s注入N型離子形成N型重?fù)诫s區(qū)； 8)將第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二 P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)分別通過接觸孔引出連接引線。
8.如權(quán)利要求3所述隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作第一、第二P型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為l15cm_2至3 15cm_2。
9.如權(quán)利要求3所述隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N型重?fù)诫s區(qū)摻雜劑量為I15CnT2至3 15cnT2。
10.如權(quán)利要求3所述隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作P阱摻雜劑量為 l12cm 2至 2 13cm 2。
11.如權(quán)利要求3所述隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N型深阱摻雜劑量 I12cm 2至 2 13cm_2。
12.如權(quán)利要求3所述隔離型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N阱摻雜劑量為 512cm 2至 3 13cm 2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隔離型NLDMOS器件，包括：P型襯底上部的相鄰N阱和P阱，P阱位于N型深阱中，N型深阱一側(cè)邊緣位于N阱與P阱相鄰一側(cè)弧形側(cè)邊的下方，P阱上部順序設(shè)置有第一P型重?fù)诫s區(qū)、第一場(chǎng)氧和第二P型重?fù)诫s區(qū)，N阱上部設(shè)置有第二場(chǎng)氧和N型重?fù)诫s區(qū)，柵氧化層位于P阱和N阱上方第二P型重?fù)诫s區(qū)和第二場(chǎng)氧之間，柵極多晶硅位于柵氧化層和部分第二場(chǎng)氧上方，第一P型重?fù)诫s區(qū)、第二P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)分別通過接觸孔引出連接引線。本發(fā)明還公開了所示隔離型NLDMOS器件的制造方法。本發(fā)明的器件在保證器件關(guān)斷電壓提高的前提下同時(shí)能提高器件的開啟電壓。
【IPC分類】H01L21-265, H01L29-06, H01L21-336, H01L29-78
【公開號(hào)】CN104659100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510067904
【發(fā)明人】劉冬華, 段文婷, 錢文生
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日