[發(fā)明專利]高壓晶體管的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110043237.4
• 申請(qǐng)日: 2011-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN102651318A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金宥憲;徐志嘉;黃胤富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/266
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種晶體管的制造方法，且特別是有關(guān)于一種高壓晶體管的制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體科技的發(fā)展，發(fā)展出一種高壓晶體管。高壓晶體管是在基板上形成摻雜離子的深阱，晶體管則設(shè)置于此深阱內(nèi)，以創(chuàng)造出較高的參考耐壓(又稱為崩潰電壓或擊穿電壓)。

在許多應(yīng)用上，設(shè)計(jì)者必須透過各種工藝手段來增加高壓晶體管的參考耐壓。然而，要增加高壓晶體管的參考耐壓是一件相當(dāng)不容易的事情。往往在各種因素下，高壓晶體管的襯底電流(Isub)及特定導(dǎo)通電阻(Ronsp)無法獲得穩(wěn)定的結(jié)果。

此外，高壓晶體管亦經(jīng)常遭遇到克爾克效應(yīng)(Kirk’s?effect)的問題。克爾克效應(yīng)是指將晶體管的漏極電流加以遞增時(shí)，遮斷頻率將會(huì)遞減。其由于注入多量的載子，漏極、源極接合的空乏層寬度將變狹，而產(chǎn)生虛假的源極寬度增大。

上述的各種現(xiàn)象為目前高壓晶體管技術(shù)上遭遇到的重大瓶頸，因此如何研發(fā)出新技術(shù)來改善上述各種現(xiàn)象，實(shí)為目前半導(dǎo)體業(yè)界研究發(fā)展的一重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是有關(guān)于一種高壓晶體管的制造方法，其透過注入P型雜質(zhì)(P-type?implant)于P型阱(P-Well)或注入N型雜質(zhì)(N-type?implant)于N型阱(N-Well)的步驟的設(shè)計(jì)，使得注入結(jié)果可以保持穩(wěn)定。進(jìn)一步可改善襯底電流(Isub)及特定導(dǎo)通電阻(Ronsp)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，并改善了克爾克效應(yīng)(Kirk’s?effect)。此外，更透過共享掩模的設(shè)計(jì)，大幅減少了制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種高壓晶體管的制造方法。高壓晶體管的制造方法包括以下步驟。提供一襯底。提供一P型外延層(P-type?epitaxiallayer，P-epi?layer)于該襯底上。形成一N型阱于P型外延層內(nèi)。形成一P型阱于P型外延層內(nèi)。形成多個(gè)場氧化層(Field?oxide?layer，F(xiàn)OX?layer)于P型外延層之上。形成一柵極氧化層(Gate?oxide?layer，GOX?layer)于此些場氧化層之間。注入P型雜質(zhì)于P型阱中，以調(diào)整高壓晶體管的電性功能。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種高壓晶體管的制造方法。高壓晶體管的制造方法包括以下步驟。提供一襯底。提供一P型外延層(P-epi?layer)于襯底上。形成一N型阱于P型外延層內(nèi)。形成一P型阱于P型外延層內(nèi)。形成多個(gè)場氧化層(FOX?layer)于P型外延層之上。形成一柵極氧化層(GOX?layer)于此些場氧化層之間。注入N型雜質(zhì)(N-type?implant)于N型阱中，以調(diào)整高壓晶體管的電性功能。

為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉各種實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1A～圖1B繪示第一實(shí)施例的N型高壓晶體管的制造方法的流程圖。

圖2A～圖2C繪示圖1A～圖1B的各個(gè)步驟的示意圖。

圖3繪示第一實(shí)施例的N型高壓晶體管的特定導(dǎo)通電阻(Ronsp)曲線圖。

圖4A～圖4B繪示第二實(shí)施例的P型高壓晶體管的制造方法的流程圖。

圖5A～圖5C繪示圖4A～圖4B的各個(gè)步驟的示意圖。

圖6繪示第二實(shí)施例的P型高壓晶體管的特定導(dǎo)通電阻曲線圖。

【主要元件符號(hào)說明】

S101～S114、S201～S214：流程步驟

100P、200P：高壓晶體管

110、210：襯底

120N、220N：N型埋藏層(NBL)

130P、230P：P型底層(P-CO?layer)

140P、240P：P型外延層(P-epi?layer)

150N、250N：N型阱(N-Well)

150P、250P：P型阱(P-Well)

160F、260F：場氧化層(FOX?layer)

160G、260G：柵極氧化層(GOX?layer)

160P、260P：P型場層(P-field?layer)

170P、270P：P型雜質(zhì)(P-type?implant)

181N：第一N型摻雜區(qū)(N+region)

182N：第二N型摻雜區(qū)(N+region)

181P：第一P型摻雜區(qū)(P+region)

190D、290D：漏極電極(Drain?electrode)