漏端隔離的高壓ldmos的結(jié)構(gòu)及制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種漏端隔離的高壓LDMOS的結(jié)構(gòu)，其N型漂移區(qū)和N型埋層之間有一層用于隔離漏端和N型埋層的P型區(qū)域，該P(yáng)型區(qū)域與P阱相連。本發(fā)明還公開了上述結(jié)構(gòu)的漏端隔離的高壓LDMOS的制作方法，該方法在形成P阱后，生長柵氧前，通過高能量硼注入，在漂移區(qū)下方、N型埋層上方形成一層P型區(qū)域。本發(fā)明在常規(guī)LDMOS的制作工藝基礎(chǔ)上，通過雙深N阱擴(kuò)散工藝，在漂移區(qū)下方注入一層P型區(qū)域，隔離漏端和N型埋層，使漏端對(duì)P型襯底形成N/P/N/P結(jié)構(gòu)，從而使得LDMOS的漏端在有反向負(fù)載電壓的情況下，和P型襯底隔離，避免了襯底漏電流的產(chǎn)生。
【專利說明】漏端隔離的高壓1剛03的結(jié)構(gòu)及制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，具體地說，是涉及高壓8⑶工藝中，漏端隔離的高壓10103的結(jié)構(gòu)及制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在高壓8⑶(化即匕!" 0108 0103)工藝中，常規(guī)的0)103 (橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)由于其~型漏端和？型襯底.13)形成剛結(jié)，因此在漏端有反向偏壓的時(shí)候，會(huì)造成襯底端有較大的襯底漏電流，從而很容易造成電路失效。
[0003]如圖1所示，在常規(guī)10103結(jié)構(gòu)中，~型漏端和？型襯底端是個(gè)反向二極管結(jié)構(gòu)，所以在~型漏端有反向偏壓時(shí)候，該二極管正向?qū)?，使得?duì)？型襯底端漏電；常用的解決方法是在該種10103的外圍加上很寬的一圈？型襯底接地引出端，目的在于在該二極管正向?qū)〞r(shí)，盡量使該襯底電流流向地而不是芯片內(nèi)部，但是這種辦法會(huì)使芯片面積加大，并且往往沒有效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是提供一種漏端隔離的高壓10103的結(jié)構(gòu)，它可以避免因襯底端產(chǎn)生漏電流而導(dǎo)致的電路失效問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的漏端隔離的高壓10103的結(jié)構(gòu)，其~型漂移區(qū)和~型埋層之間有一層用于隔離漏端和~型埋層的？型區(qū)域，該？型區(qū)域與？阱相連。
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二是提供上述漏端隔離的高壓10103的制作方法，該方法工藝簡單，成本低。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的漏端隔離的高壓10103的制作方法，包括以下步驟:
[0008]1)在？型襯底上，用光罩定義~型埋層注入?yún)^(qū)域，注入鋪，高溫推阱，形成~型埋層；
[0009]2)用光罩定義？型埋層注入?yún)^(qū)域，注入硼，快速熱退火，形成？型埋層；
[0010]3)淀積？型外延；
[0011]4)用光罩定義深~阱注入?yún)^(qū)域，注入磷，高溫推阱，形成深~阱；
[0012]5)淀積311用光罩定義有源區(qū)，刻蝕掉有源區(qū)上的311然后刻蝕淺溝槽隔離，并填充肌0，磨平，去掉311形成淺溝槽隔離；
[0013]6)用光罩定義~阱注入?yún)^(qū)域，注入磷，形成~阱；
[0014]7)用光罩定義~型漂移區(qū)，注入磷，形成~型漂移區(qū)；
[0015]8)用光罩定義？阱注入?yún)^(qū)域，注入硼，形成？阱；
[0016]9)用光罩定義？型區(qū)域，進(jìn)行高能量硼注入，在~型漂移區(qū)和~型埋層之間形成一層用于隔離~型埋層和漏端的？型區(qū)域；
[0017]10)生長柵氧化層，并淀積多晶硅，用光罩定義？型體區(qū)，進(jìn)行多晶硅刻蝕，然后進(jìn)行硼注入，形成？型體區(qū)，作為0)103的溝道；
[0018]11)多晶硅刻蝕，形成0)^)3的柵極、源極端的場板和漏極端的場板；
[0019]12)用光罩定義V和？ +的源漏注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行離子注入，形成高壓端的引出和低壓端V的引出，后續(xù)按照常規(guī)方法完成10103的制作。
[0020]本發(fā)明在常規(guī)0)103的制作工藝基礎(chǔ)上，通過雙深~阱擴(kuò)散工藝，在漂移區(qū)下方注入了一層？型區(qū)域，將0)103的漏端和下面的~型埋層隔離開，從而使得0)103漏端對(duì)？型襯底形成…?/^/?的結(jié)構(gòu)，在使用的時(shí)候，只要保證~型埋層電位大于等于0)103漏端電位和？型區(qū)域，就可以使0)103的漏端在有反向負(fù)載電壓(最高407)的情況下，和？型襯底隔離，避免因~型漏端與？型襯底二極管導(dǎo)通而漏電；同時(shí)由于這層？型區(qū)域的引入，和~型漂移區(qū)形成即別即結(jié)構(gòu)，從而還能提高0)103的擊穿電壓，降低0)103的導(dǎo)通電阻(如如!!)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021〕圖1是常規(guī)10103的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2?圖11是本發(fā)明實(shí)施例的漏端隔離的高壓0)103的制作流程示意圖。
[0023]圖中附圖標(biāo)記說明如下:
[0024]1:？型襯底
[0025]2 4型埋層
[0026]3:？型埋層
[0027]4:？型外延
[0028]5:深?阱
[0029]6:淺溝槽隔離
[0030]7 4 阱
[0031]8
[0032]9:？阱
[0033]10:？型區(qū)域
[0034]11:柵氧化層
[0035]12:多晶硅
[0036]13:？型體區(qū)
[0037]14 ‘X
[0038]15:？^

【具體實(shí)施方式】
[0039]為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合圖示的實(shí)施方式，詳述如下:
[0040]本實(shí)施例的漏端隔離的高壓0)103的具體制作流程，包括以下步驟:
[0041]步驟1，準(zhǔn)備一片？型硅片，如圖2所示。該？型硅片的摻雜濃度由器件設(shè)計(jì)的耐壓決定，對(duì)于設(shè)計(jì)電壓在407的8⑶工藝，通常要求硅片的電阻率在130^.挪左右。
[0042]步驟2，如圖3所示，通過光罩定義出~型埋層(他0注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行銻(?)注入(注入劑量；注完之后12001:高溫推阱40分鐘，形成~型埋層2 ；接著再通過光罩定義出？型埋層$80注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行硼(8)注入(注入劑量6212個(gè)/挪2，注入能量601(67)，并通過11001:快速熱退火￠1^)60秒處理，形成？型埋層3。
[0043]步驟3，淀積？型外延郵?〗)4，如圖4所示。？型外延4的濃度和厚度由高壓0)103器件的耐壓以及漏端隔離需要的耐壓共同決定，本實(shí)施例對(duì)于407的803工藝，要同時(shí)滿足漏端隔離需要的耐壓，？型外延4的厚度為6 VIII，電阻率為10011111.0111。
[0044]步驟4，如圖5所示，通過光罩定義出深~阱(0麗)注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行磷(巧的注入(注入劑量3212個(gè)/挪2，注入能量2000X60，注完之后11751:高溫推阱120分鐘，形成深?阱5。
[0045]深~阱5注入的區(qū)域是在漏端隔離0003器件的外圍一圈，其濃度和寬度需要滿足橫向？冊(cè)耐壓的需求，深度需要和下面的~型埋層2短接在一起，使~型埋層2之內(nèi)的？型區(qū)域和外面的？型區(qū)域隔離開。
[0046]步驟5，如圖6所示，淀積311然后通過光罩定義出有源區(qū)，刻蝕掉有源區(qū)上的311然后刻蝕出淺溝槽隔離(311),并填充二氧化硅￠110),通過化學(xué)機(jī)械研磨(⑶?)磨平后，去掉311形成淺溝槽隔離6結(jié)構(gòu)。該淺溝槽隔離6結(jié)構(gòu)同時(shí)作為0)103的漂移區(qū)場氧。
[0047]步驟6，如圖7所示，通過光罩定義出~阱(麗)注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行2次磷注入(第一次注入劑量5212個(gè)/挪2，注入能量3501(6？；第二次注入劑量2.2212個(gè)/挪2，注入能量501(6^),形成~阱7。然后再通過光罩定義出0)103的~型漂移區(qū)⑶辦1代)，注入磷(注入劑量3212個(gè)/挪2，注入能量3001(6^)，形成~型漂移區(qū)8。^型漂移區(qū)8注入的能量和劑量需要滿足能和后續(xù)形成的？型區(qū)域10形成￠6(11106(1 8111-^06 ？161山降低表面電場)結(jié)構(gòu)。
[0048]步驟7，如圖8所示，通過光罩定義出？阱挪)注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行3次硼注入(第一次注入劑量5211個(gè)/挪2，注入能量12001(67 ；第二次注入劑量2212個(gè)/挪2，注入能量5001(6^ ；第三次注入劑量6212個(gè)/挪2，注入能量1001(60，形成？阱9 ；然后再通過光罩定義出用于隔離~型埋層2和漏端的？型區(qū)域，進(jìn)行高能量硼注入(注入劑量3212個(gè)/挪2，注入能量15001(6^),形成？型區(qū)域10。
[0049]？阱9的深度要求能夠和？型埋層3、？型區(qū)域10相連，以形成隔離結(jié)構(gòu)；？阱9的濃度需要滿足橫向耐壓407的要求。
[0050]？型區(qū)域10的深度和濃度要求能夠滿足隔離漏端的耐壓要求和對(duì)~型埋層2的耐壓要求，并且能和~型漂移區(qū)8形成即別即效果。
[0051]步驟8，如圖9所示，生長柵氧化層11，并淀積多晶硅12，通過光罩定義出？型體區(qū)(戶^辦)，進(jìn)行多晶硅刻蝕，刻蝕完后進(jìn)行硼注入(注入劑量3213個(gè)/挪2，注入能量1501(6^，注入角度30度)，形成0.5 VIII左右的？型體區(qū)13作為0)103的溝道。
[0052]步驟9，如圖10所示，通過光罩定義出柵極多晶硅(職仏即匕)和漂移區(qū)場氧上的場板多晶硅，進(jìn)行多晶硅刻蝕，形成0)^)3的柵極、源極端的場板和漏極端的場板。
[0053]步驟10，如圖11所示，通過光罩定義出礦和？進(jìn)行V離子注入(注入砷，注入劑量5215個(gè)/挪2，注入能量501(6^)，形成高壓端礦的引出⑶+14)；進(jìn)行礦離子注入(注入硼，注入劑量2215個(gè)/挪2，注入能量201(64，形成低壓端？+的引出+15)。
[0054]步驟11，進(jìn)行后續(xù)工藝(包括接觸孔、金屬層、鈍化層等工藝)，將電極引出，完成10108的制作。
【權(quán)利要求】
1.漏端隔離的高壓LDMOS的結(jié)構(gòu)，其特征在于:N型漂移區(qū)和N型埋層之間有一層用于隔離漏端和N型埋層的P型區(qū)域，該P(yáng)型區(qū)域與P阱相連。
2.權(quán)利要求1所述漏端隔離的高壓LDMOS的制作方法，其特征在于，步驟包括: 1)在P型襯底上，用光罩定義N型埋層注入?yún)^(qū)域，注入銻，高溫推阱，形成N型埋層； 2)用光罩定義P型埋層注入?yún)^(qū)域，注入硼，快速熱退火，形成P型埋層； 3)淀積P型外延; 4)用光罩定義深N阱注入?yún)^(qū)域，注入磷，高溫推阱，形成深N阱； 5)淀積SiN，用光罩定義有源區(qū)，刻蝕掉有源區(qū)上的SiN，然后刻蝕淺溝槽隔離，并填充ΗΤ0,磨平，去掉SiN，形成淺溝槽隔離； 6)用光罩定義N阱注入?yún)^(qū)域，注入磷，形成N阱； 7)用光罩定義N型漂移區(qū)，注入磷，形成N型漂移區(qū)； 8)用光罩定義P阱注入?yún)^(qū)域，注入硼，形成P阱； 9)用光罩定義P型區(qū)域，進(jìn)行高能量硼注入，在N型漂移區(qū)和N型埋層之間形成一層用于隔離N型埋層和漏端的P型區(qū)域； 10)生長柵氧化層，并淀積多晶硅，用光罩定義P型體區(qū)，進(jìn)行多晶硅刻蝕，然后進(jìn)行硼注入，形成P型體區(qū)，作為LDMOS的溝道； 11)多晶硅刻蝕，形成LDMOS的柵極、源極端的場板和漏極端的場板； 12)用光罩定義N+和P+的源漏注入?yún)^(qū)域，進(jìn)行離子注入，形成高壓端N +的引出和低壓端P+的引出，后續(xù)按照常規(guī)方法完成LDMOS的制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟I)，1200°C推阱40分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3)，P型外延厚度為6μπι，電阻率為lOohm.cm0
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟4)，1175°C推阱2小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，深N阱和N型埋層相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，P阱和P型埋層、P型區(qū)域相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟9)，硼注入能量為1500Kev。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟10)，硼注入角度為35度。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，P型體區(qū)的長度為0.5 μπι。
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK104465779SQ201410835958
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】邢軍軍 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司