[發(fā)明專利]一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構及其制備方法

有效

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• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN104167434B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 陳健;祝靖;吳虹;孫偉鋒;易揚波;李海松;張立新;周飆
• 申請（專利權）人: 無錫芯朋微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構，包括P型襯底（1）和設置在P型襯底（1）上表面的P型外延層（2），在P型襯底（1）和P型外延層（2）的交界處分別設置了第一N型埋層（31）和第二N型埋層（32），所述P型外延層（2）內(nèi)設有低壓區(qū)（130）、第一P型阱區(qū)（11）、第二P型阱區(qū)（12）、第一N型阱區(qū)（21）、第二N型阱區(qū)（22）和第三N型阱區(qū)（23），所述低壓區(qū)（130）沿P型外延層的邊緣設置一周，所述第一P型阱區(qū)（11）位于低壓區(qū)（130）的環(huán)繞區(qū)域內(nèi)并沿低壓區(qū)（130）的內(nèi)周環(huán)繞一周，第一P型阱區(qū)（11）底部連接P型襯底（1）的上表面，所述第二P型阱區(qū)（12）呈U形，位于第一P型阱區(qū)（11）的環(huán)繞區(qū)域內(nèi)，且兩端分別連接第一P型阱區(qū)（11），從而形成閉合區(qū)域，第二P型阱區(qū)（12）的底部連接P型襯底（1）的上表面，所述第一N型阱區(qū)（21）位于第一P型阱區(qū)（11）的環(huán)繞區(qū)域內(nèi)并沿第一P型阱區(qū)（11）的內(nèi)周環(huán)繞一周，且第一N型阱區(qū)（21）的環(huán)寬小于第二P型阱區(qū)（12）的長度，第一N型阱區(qū)（21）的底部連接P型襯底（1）的上表面，所述第二N型阱區(qū)（22）的底部連接第一N型埋層（31），且第二N型阱區(qū)（22）位于第二P型阱區(qū)（12）內(nèi)部與第一N型阱區(qū)（21）內(nèi)周形成的閉合區(qū)域內(nèi)，所述第三N型阱區(qū)（23）的底部連接第二N型埋層（32），且第三N型阱區(qū)（23）位于第二P型阱區(qū)（12）外部與第一N型阱區(qū)（21）內(nèi)周形成的區(qū)域內(nèi)，在第三N型阱區(qū)（23）上設有N+電極（6），第一P型阱區(qū)（11）與第二P型阱區(qū)（12）形成的閉合區(qū)域內(nèi)設有高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149），所述高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149）以第一N型阱區(qū)（21）作為漂移區(qū)，高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149）的襯底電極（3）和源極（4）位于第一P型阱區(qū)（11）內(nèi)，高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149）的漏極（5）位于第二N型阱區(qū)（22）內(nèi)，其特征在于：還包括第四N型阱區(qū)（54）和第五N型阱區(qū)（55），其中，第四N型阱區(qū)（54）填充在第二N型阱區(qū)（22）與第二P型阱區(qū)（12）之間，且第四N型阱區(qū)（54）的底部連接P型襯底（1）的上表面；第五N型阱區(qū)（55）填充在第三N型阱區(qū)（23）與第二P型阱區(qū)（12）之間，且第五N型阱區(qū)（55）的底部連接P型襯底（1）的上表面。

2.根據(jù)權利要求書1所述一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構，其特征在于：所述第四N型阱區(qū)（54）的摻雜濃度低于第二N型阱區(qū)（22）的摻雜濃度；所述第五N型阱區(qū)（55）的摻雜濃度低于第三N型阱區(qū)（23）的摻雜濃度。

3.根據(jù)權利要求書2所述一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構，其特征在于：所述第四N型阱區(qū)（54）和第五N型阱區(qū)（55）的摻雜濃度不同。

4.根據(jù)權利要求書1所述一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構，其特征在于：所述第四N型阱區(qū)（54）和第五N型阱區(qū)（55）的寬度在0.1-3微米之間。

5.根據(jù)權利要求書4所述一種高壓驅(qū)動電路的隔離結構，其特征在于：所述第四N型阱區(qū)（54）和第五N型阱區(qū)（55）的寬度不同。

6.一種制備權利要求1所述高壓驅(qū)動電路的隔離結構的方法，其特征在于，包含以下步驟：

第一步：在P型襯底（1）上依次生長氧化層、淀積氮化硅、光刻、離子注入磷、退火生成第一N型埋層（31）與第二N型埋層（32），然后去除氮化硅；

第二步：生長P型外延層（2），然后在P型外延層（2）上依次生長氧化層、淀積氮化硅、光刻、離子注入磷、退火生成第一N型阱區(qū)（21），在P型外延層（2）上依次光刻、離子注入磷、退火生成第二N型阱區(qū)（22）和第三N型阱區(qū)（23），采用第一N型阱區(qū)21的注入窗口形成第四N型阱區(qū)（54）和第五N型阱區(qū)（55），在第一N型阱區(qū)21、第二N型阱區(qū)22和第三N型阱區(qū)23的表面生成厚度為5000?的氧化層；

第三步：在P型外延層（2）上依次刻蝕氮化硅、普注硼離子、退火生成第一P型阱區(qū)（11）和第二P型阱區(qū)（12）；

第四步：去掉第一N型阱區(qū)（21）、第二N型阱區(qū)（22）和第三N型阱區(qū)（23）表面厚度為5000?的氧化層，并依次淀積氮化硅、刻蝕氮化硅、生長場氧，形成場區(qū)和有源區(qū)；

第五步：在有源區(qū)依次生長一層厚度為1000?的柵氧化層、離子注入氟化硼調(diào)制閾值、淀積并刻蝕多晶硅柵；

第六步：光刻、離子注入磷和砷生成高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149）的源極（4）、漏極（5）和N+電極（6）；光刻、離子注入硼生成高壓橫向擴散金屬氧化物場效應晶體管（149）的襯底電極（3）；淀積介質(zhì)隔離氧化層，接觸孔刻蝕，淀積金屬鋁、刻蝕鋁以形成金屬連線，最后進行介質(zhì)鈍化處理。