[發(fā)明專利]NLDMOS器件及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110369580.8
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103123935A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張帥;董科
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 王江富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及一種NLDMOS(N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)器件及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體器件操作電壓的不斷提高，為了獲得更高的器件耐壓及較小的導(dǎo)通電阻，就引入了super?Junction(超結(jié))概念。以NLDMOS(N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)為例，首先為了獲得較小的導(dǎo)通電阻而形成了濃度較高的N型漂移區(qū)，由于漂移區(qū)濃度較高使器件擊穿值偏低，這時(shí)在N型漂移區(qū)內(nèi)形成一定的P型區(qū)域。該P(yáng)型區(qū)域一股是在漂移區(qū)的表面，沿溝道方向呈條狀分布。通過引入的P型雜質(zhì)與漂移區(qū)的N型雜質(zhì)達(dá)到電荷平衡，以增強(qiáng)漂移區(qū)的耗盡，提高器件的擊穿電壓。但是由于該P(yáng)型區(qū)是通過小能量注入到漂移區(qū)表面，電流只能從其下方的漂移區(qū)流過。而且為使其能夠在縱向上耗盡整個(gè)漂移區(qū)，P型區(qū)的結(jié)深就不能太淺，因此必須經(jīng)過一定的熱過程推阱形成，這樣就會(huì)使得N型漂移區(qū)雜質(zhì)濃度受到P型雜質(zhì)的影響而降低，抬高了導(dǎo)通電阻。而且經(jīng)過熱過程形成的P型

區(qū)由于橫擴(kuò)使其尺寸增大，同樣減小了電流流經(jīng)的路徑，再次抬高了導(dǎo)通電阻。

有鑒于此，中國專利申請200910188704.5公開了一種NLDMOs器件，如圖1所示，該NLDMOs器件包括襯底引出101，源區(qū)引出103，柵極引出105，第一場氧區(qū)107，第二場氧區(qū)109，漏端引出111，高壓N阱做成的N型漂移區(qū)113，浮置-P型結(jié)構(gòu)115，埋氧層117，高壓P阱做成的襯底119，N型漂移區(qū)113位于埋氧層117之上，襯底119和N型漂移區(qū)113相鄰位于埋氧層117之上，浮置-P型結(jié)構(gòu)115置于N型漂移區(qū)113之內(nèi)。

上述NLDMOS器件的制造方法包括以下步驟：

步驟一：采用常規(guī)的外延生產(chǎn)工藝在埋氧層上形成外延層；

步驟二：采用常規(guī)的MOS工藝的進(jìn)行阱注入，形成所述的N型漂移區(qū)；

步驟三：通過生長形成所述第一場氧區(qū)和所述第二場氧區(qū)，所述第一場氧區(qū)和第二場氧區(qū)之間就是有源區(qū)，該有源區(qū)尺寸配合將要注入的浮置-P型結(jié)構(gòu)的長度；

步驟四：注入源柵和漏區(qū)；

步驟五：透過所述第一場氧區(qū)和所述第二場氧區(qū)之間的有源區(qū)將浮置-P型結(jié)構(gòu)植入所述N型漂移區(qū)的中部。

中國專利申請200910188704.5公開的NLDMOs器件及其制造方法，在N型漂移區(qū)里插入浮置-P型結(jié)構(gòu)，浮置-P型結(jié)構(gòu)位于N型漂移區(qū)的中部，在漏端N型漂移區(qū)形成上、下兩個(gè)通道，浮置-P型結(jié)構(gòu)可以在橫向和縱向上耗盡N型雜質(zhì)，有利于N型漂移區(qū)的耗盡，提高器件的擊穿電壓。

中國專利申請200910188704.5公開的NLDMOs器件及其制造方法，上通道由于受到P型雜質(zhì)注入設(shè)備能力的限制，N型與P型濃度的影響會(huì)導(dǎo)致上通道寬度比較窄，影響器件的導(dǎo)通電阻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題提高NLDMOS器件的導(dǎo)通電阻。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種NLDMOS器件，P型硅襯底上形成有深N阱，在與所述深N阱相鄰的在P型硅襯底上形成有P阱，在所述深N阱中形成有浮置P型結(jié)構(gòu)，在所述深N阱上形成有漏極，在所述P阱上形成有源極，在所述P阱同所述深N阱交界區(qū)域上方形成柵極，所述浮置P型結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的上方的深N阱中的N型雜質(zhì)濃度大于下方的深N阱中的N型雜質(zhì)濃度。

可以在所述深N阱中行成有一處浮置P型結(jié)構(gòu)或多處深度相同的浮置P型結(jié)構(gòu)，各處浮置P型結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的上方的深N阱中的N型雜質(zhì)濃度大于下方的深N阱中的N型雜質(zhì)濃度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明號公開的一種NLDMOS器件的制造方法，包括以下步驟：

一.在P型硅襯底上進(jìn)行深N阱注入，形成N型漂移區(qū)；

二.在與所述深N阱相鄰的在P型硅襯底上注入P型雜質(zhì)形成P阱，在所述深N阱中注入P型雜質(zhì)，形成浮置P型結(jié)構(gòu)；

三.在浮置P型結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的上方的所述深N阱中注入N型雜質(zhì)；

四.在所述深N阱上形成漏極，在所述P阱上形成源極，在所述P阱同所述深N阱交界區(qū)域上方形成柵極。

可以在所述深N阱中注入P型雜質(zhì)形成一處浮置P型結(jié)構(gòu)或形成多處深度相同的浮置P型結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的NLDMOS器件及其制造方法，在深N阱中注入P型雜質(zhì)，形成浮置P型結(jié)構(gòu)，并在浮置P型結(jié)構(gòu)PTOP所對應(yīng)的上方的深N阱中(上通道)注入N型雜質(zhì)，增加了上通道的N型載流子濃度，從而能降低NLDMOS器件的導(dǎo)通電阻。

附圖說明