專利名稱：Bcd工藝中的高壓mos晶體管結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及B⑶半導(dǎo)體工藝技術(shù)，尤其涉及一種B⑶工藝中的高壓MOS晶體
管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
B⑶工藝是一種單片集成工藝技術(shù)，這種技術(shù)能夠在同一芯片上制作Bipolar、 CMOS和DMOS器件，簡(jiǎn)稱為B⑶工藝。由于B⑶工藝綜合了以上三種器件各自的優(yōu)點(diǎn)，這使 B⑶工藝成為集成電路的主流工藝技術(shù)。BCD工藝可以對(duì)于不同的電路選擇不同的器件來達(dá)到相應(yīng)電子電路器件的最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的低功耗、高集成度、高速度、高驅(qū)動(dòng)能力的要求。BCD工藝是電源管理、 顯示驅(qū)動(dòng)、汽車電子等IC制造工藝的上佳選擇，具有廣闊的市場(chǎng)前景。但是BCD工藝中的 MOS晶體管耐壓不高，這就限制了 B⑶工藝在一些領(lǐng)域的應(yīng)用空間。公開號(hào)為CN101111942A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中公開了一種PMOS晶體管及其形成方法，圖1示出了該P(yáng)MOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)圖，其以P型摻雜的硅襯底為基礎(chǔ)，在其上形成有 N型的下外延層(即N型埋層NBL)，在N型埋層NBL上形成有P型的上外延層，之后在P型的上外延層的一部分中形成N阱，保留的另一部分P型上外延層作為P漂移，之后再形成場(chǎng)氧化層100、柵介質(zhì)層101、柵電極G、源極S和漏極D。此外，所公開的PMOS晶體管結(jié)構(gòu)中， 在N阱和N型埋層NBL之間還形成有P型埋層PBL。但是，以上方法與B⑶工藝的兼容性存在以下問題1、所述PMOS晶體管，其先做N 型埋層，然后再在N型埋層中做P型埋層，則P型埋層區(qū)域需要將該區(qū)域的N型埋層反型后形成，P型埋層形成時(shí)需要較高的劑量，在BCD工藝中，如果P型埋層劑量較高的話，在外延時(shí)會(huì)出現(xiàn)自摻雜現(xiàn)象，而且P型埋層劑量越高，自摻雜現(xiàn)象越明顯，該現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致外延濃度分布異常，繼而導(dǎo)致器件參數(shù)異常；2、所述PMOS晶體管，其P漂移區(qū)使用P型上外延層，若所述PMOS晶體管用于B⑶工藝中，因B⑶工藝中外延層的濃度較低，則P漂移區(qū)的濃度較低，在進(jìn)行場(chǎng)氧化層生長(zhǎng)時(shí)，因氧化層的“吸硼排磷”作用，在P漂移區(qū)的場(chǎng)氧化層下方很容易形成N型反型層，導(dǎo)致器件失效。所述以上方法與BCD工藝的兼容性較差，不能很好的應(yīng)用于B⑶工藝中。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其形成過程與B⑶工藝相兼容，且能夠耐受更高的電壓。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)， 包括第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；第二摻雜類型的埋層，位于半導(dǎo)體襯底中；第二摻雜類型的半導(dǎo)體層，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底和埋層，所述第二摻雜類型與所述第一摻雜類型相反；第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱，并列位于所述半導(dǎo)體層中；場(chǎng)氧化層，位于所述第一摻雜類型的阱、第二摻雜類型的阱、第一摻雜類型的阱與第二摻雜類型的阱之間；柵介質(zhì)層，覆蓋所述半導(dǎo)體層；柵電極，位于所述柵介質(zhì)層和場(chǎng)氧化層上，所述柵電極具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)延伸至所述第二摻雜類型的阱上方的柵介質(zhì)層上，第二側(cè)延伸至所述場(chǎng)氧化層上；源區(qū)，位于所述柵電極第一側(cè)的第二摻雜類型的阱中；漏區(qū)，位于所述柵電極第二側(cè)的第一摻雜類型的阱中。可選地，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述場(chǎng)氧化層的長(zhǎng)度為 2至6 μ m，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向。可選地，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述場(chǎng)氧化層具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述場(chǎng)氧化層的第一側(cè)位于所述柵電極下方，第二側(cè)靠近所述漏區(qū)，所述場(chǎng)氧化層的第一側(cè)與所述第二摻雜類型的阱位于柵電極下方的邊界的距離為0至6 μ m?？蛇x地，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述柵電極位于所述場(chǎng)氧化層上的部分的長(zhǎng)度為1至4μπι，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向?？蛇x地，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述柵電極位于所述場(chǎng)氧化層以外的部分的長(zhǎng)度為3至6μπι，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向?？蛇x地，所述高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)還包括位于所述柵電極周圍的側(cè)墻?？蛇x地，所述高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)還包括位于所述側(cè)墻下方的半導(dǎo)體層中的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的摻雜類型與所述源區(qū)和漏區(qū)相同，摻雜濃度小于所述源區(qū)和漏區(qū)的摻雜濃度。可選地，所述柵介質(zhì)層厚度為150 350Α之間可選?？蛇x地，所述高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)還包括位于所述第二摻雜類型的阱中和/或第一摻雜類型的阱與第二摻雜類型的阱之間形成場(chǎng)氧化層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管使用離子注入來形成不同摻雜類型的阱以作為器件的溝道區(qū)和漂移區(qū)，所述阱的注入濃度是基于實(shí)際流水試驗(yàn)得到的結(jié)果，不僅能較好的兼顧高壓MOS管的性能，而且能夠與BCD工藝兼容，使BCD工藝中有用到阱的器件，如電容、電阻、雙極晶體管、低壓MOS管、DMOS管等性能良好，有效地節(jié)省掩膜版和注入工藝，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。此外，本實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)中，采用第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱來作為器件的漂移區(qū)和溝道區(qū)，能夠與BCD工藝兼容。而且本實(shí)施例還對(duì)柵電極、場(chǎng)氧化層的相關(guān)尺寸進(jìn)行了優(yōu)選，使其能夠耐受更高的電壓。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種PMOS晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管的制造方法的流程示意
4圖；圖3至圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例的B⑶工藝中的高壓MOS晶體管的制造方法中各步驟的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有技術(shù)中的PMOS晶體管形成方法中，首先形成P型的上外延層，然后再在其中形成N阱，使用該N阱和保留的一部分P型上外延層分別作為器件的溝道區(qū)和漂移區(qū)，但是該方法的與BCD工藝的兼容性較差。本實(shí)用新型實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管使用離子注入來形成不同摻雜類型的阱以作為器件的溝道區(qū)和漂移區(qū)，所述阱的注入濃度是基于實(shí)際流水試驗(yàn)得到的結(jié)果，不僅能較好的兼顧高壓MOS管的性能，而且能夠與BCD工藝兼容，使BCD工藝中有用到阱的器件，如電容、電阻、雙極晶體管、低壓MOS管、DMOS管等性能良好，有效地節(jié)省掩膜版和注入工藝，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。此外，本實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)中，采用第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱來作為器件的漂移區(qū)和溝道區(qū)，能夠與BCD工藝兼容。而且本實(shí)施例還對(duì)柵電極、場(chǎng)氧化層的相關(guān)尺寸進(jìn)行了優(yōu)選，使其能夠耐受更高的電壓。下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)施例所提供的B⑶工藝中的高壓MOS晶體管的結(jié)構(gòu)如圖9所示，包括第一摻雜類型(本實(shí)施例中具體為P型)的半導(dǎo)體襯底10 ；第二摻雜類型的埋層11，位于半導(dǎo)體襯底10中；第二摻雜類型(本實(shí)施例中具體為N型)的半導(dǎo)體層12，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底 10和埋層11 ；第一摻雜類型的阱14和第二摻雜類型的阱13，并列位于半導(dǎo)體層12中；場(chǎng)氧化層16，位于第一摻雜類型的阱14、第二摻雜類型的阱13、或第一摻雜類型的阱14與第二摻雜類型的阱13之間；柵介質(zhì)層17，覆蓋半導(dǎo)體層12 ；柵電極18，位于柵介質(zhì)層17和場(chǎng)氧化層16上，柵電極18具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)延伸至第二摻雜類型的阱 13上方的柵介質(zhì)層17上，第二側(cè)延伸至場(chǎng)氧化層16上；源區(qū)20，位于柵電極18第一側(cè)的第二摻雜類型的阱13中；漏區(qū)21，位于柵電極18第二側(cè)的第一摻雜類型的阱14中。此外，本實(shí)施例的器件結(jié)構(gòu)還包括位于柵電極18周圍的側(cè)墻22和側(cè)墻22下方的半導(dǎo)體層中的輕摻雜區(qū)19，輕摻雜區(qū)19的摻雜類型與源區(qū)20和漏區(qū)21相同，摻雜濃度小于源區(qū)20和漏區(qū)21的摻雜濃度；位于第二摻雜類型的阱13中和/或位于第一摻雜類型的阱14與第二摻雜類型的阱13之間的場(chǎng)氧化層16圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的BCD工藝中的高壓MOS晶體管的制造方法的流程示意圖，包括步驟S11，提供第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成第二摻雜類型的埋層，然后形成第二摻雜類型的半導(dǎo)體層，所述第二摻雜類型與第一摻雜類型相反；步驟S12，使用離子注入法在所述半導(dǎo)體層中形成并列的第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱；步驟S13，在所述第一摻雜類型的阱中形成場(chǎng)氧化層；步驟S14，形成覆蓋所述半導(dǎo)體層的柵介質(zhì)層；[0042]步驟S15，在所述柵介質(zhì)層和場(chǎng)氧化層上形成柵電極，所述柵電極具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)延伸至所述第二摻雜類型的阱上方的柵介質(zhì)層上，第二側(cè)延伸至所述場(chǎng)氧化層上；步驟S16，在所述柵電極第一側(cè)的第二摻雜類型的阱中形成源區(qū)，在所述柵電極第二側(cè)的第一摻雜類型的阱中形成漏區(qū)。圖3至圖9示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的各步驟的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合圖2 和圖3至圖9進(jìn)行詳細(xì)說明。首先結(jié)合圖2和圖3，執(zhí)行步驟S11，提供第一摻雜類型(本實(shí)施例中以形成PMOS 晶體管為例，第一摻雜類型具體為P型)的半導(dǎo)體襯底10，在所述半導(dǎo)體襯底10上形成第二摻雜類型(本實(shí)施例中具體為N型)的埋層11，然后形成第二摻雜類型的半導(dǎo)體層12， 所述第二摻雜類型與第一摻雜類型相反。半導(dǎo)體襯底10可以是硅襯底、鍺硅襯底、III-V族元素化合物襯底、或絕緣體上硅結(jié)構(gòu)，或本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他半導(dǎo)體材料襯底，本實(shí)施例中采用的是硅襯底，更具體的，該硅襯底的晶向?yàn)?lt;100>，電阻率為10 20 Ω · cm。進(jìn)一步，半導(dǎo)體襯底10還可以經(jīng)過初始氧化而在其表面形成厚度為0. 2 0. 6 μ m 的氧化層(圖中未示出)。在本實(shí)施例中，具體的埋層11的形成方法為，使用光刻掩膜版定位出N型摻雜的埋層11的區(qū)域，然后進(jìn)行離子注入并退火。本實(shí)施例中注入的離子為銻離子，注入能量為 55 65KeV，劑量在1E15 2E15/cm2之間可選，N型摻雜的埋層11的退火溫度在1000 1250°C之間可選，時(shí)間在0. 5 2H之間可選。在形成埋層11之后，使用外延生長(zhǎng)法形成半導(dǎo)體層12。作為優(yōu)選的實(shí)施例，在外延生長(zhǎng)之前首先使用1 10 1 20的氫氟酸進(jìn)行清洗。本實(shí)施例所形成的半導(dǎo)體層12 的厚度為3.0 10.0 μ m，電阻率為1.0 3.0 Ω · cm，摻雜類型為N型。結(jié)合圖2和圖4，執(zhí)行步驟S 12，使用離子注入法在所述半導(dǎo)體層12中形成并列的第一摻雜類型的阱14和第二摻雜類型的阱13。具體的，本實(shí)施例中第一摻雜類型為P 型，第二摻雜類型為N型。另外，作為示意，圖4中同時(shí)示出了 P阱14兩側(cè)的N阱13。具體的，在步驟S12中，形成N阱13和P阱14之前，可以在半導(dǎo)體層12的表面生長(zhǎng)薄氧化層15，其厚度為300A~600A之間可選；之后使用N阱掩模版定位N阱13的位置并注入磷離子，注入能量為70至90KeV，注入劑量為1E12至lE13/cm2 ；然后使用P阱掩模版定位P阱14的位置并注入硼離子，注入能量為90至1 IOKeV,注入劑量為5E12至5E13/cm2。 當(dāng)然，在其他具體實(shí)施例中，N阱13和P阱14的形成次序可以交換，而且所選用的注入離子也可以是其他同類型的離子。形成N阱13和P阱14之后，可以將薄氧化層15去除。本實(shí)施例中采用離子注入形成P阱14和N阱13，P阱14用作器件的漂移區(qū)，N阱 13用作器件的溝道區(qū)，其工藝過程屬于B⑶工藝中的常規(guī)雙阱工藝，能夠與B⑶工藝兼容， 更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。結(jié)合圖2和圖7，執(zhí)行步驟S13，在所述第一摻雜類型的阱14中形成場(chǎng)氧化層16 ； 執(zhí)行步驟S14，形成覆蓋所述半導(dǎo)體層12的柵介質(zhì)層17。下面對(duì)步驟S13和S14的具體過程進(jìn)行描述。首先參考圖5，首先在半導(dǎo)體層12 的表面上形成墊氧化層151，然后在墊氧化層151上形成掩膜層152，掩膜層152的材料為SiN，對(duì)掩膜層152進(jìn)行圖形化，定義出場(chǎng)氧化層16的圖形。其中墊氧化層151的厚度為 200 500A可選。掩膜層152的圖形化過程可以包括光刻、刻蝕等步驟。在其他具體實(shí)施例中，掩膜層152的材料還可以是其他本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的硬掩膜材料。之后參考圖6，在圖形化后的掩膜層152上形成光刻膠層153并對(duì)其進(jìn)行圖形化， 暴露出P阱14的區(qū)域。優(yōu)選的，光刻膠層153圖形化過程中所使用的掩膜版可以是之前形成P阱14的P阱掩膜版，以節(jié)省額外的掩膜版的開銷。之后，以圖形化后的光刻膠層153和圖形化后的掩膜層152為掩膜，將要形成場(chǎng)氧化層的區(qū)域(該區(qū)域也可稱為P型埋溝區(qū)域) 進(jìn)行離子注入，注入離子為P型離子，本實(shí)施例中具體為硼離子，注入能量為25至50KeV，注入劑量為5E13至lE14/cm2，注入之后將圖形化后的光刻膠層153去除。當(dāng)然，在其他具體實(shí)施例中，在P型埋溝區(qū)域注入的離子還可以是其他P型離子，如銦離子等。由于后續(xù)將要形成場(chǎng)氧化層，而較厚的場(chǎng)氧化層對(duì)于P型離子具有離子吸附作用，使得P阱14表面的摻雜濃度下降，本實(shí)施例中通過對(duì)P型埋溝區(qū)域進(jìn)行離子注入，增大了該區(qū)域的離子濃度，從而可以抵消后續(xù)形成場(chǎng)氧化層時(shí)的吸附作用，防止場(chǎng)氧化層的吸附作用導(dǎo)致表面摻雜濃度下降的問題。需要說明的是，在P阱14中形成場(chǎng)氧化層16的過程中，還可以在N阱13中和/ 或N阱13和P阱14之間一并形成場(chǎng)氧化層。具體的，在本實(shí)施例中，還同時(shí)在N阱13中以及N阱13和P阱14之間形成了場(chǎng)氧化層16，以作為器件之間的隔離。之后結(jié)合圖6和圖7，在去除圖形化后的光刻膠層153去除之后，以圖形化后的掩膜層152為掩膜，對(duì)半導(dǎo)體層12進(jìn)行氧化，氧化的方法可以是局部硅氧化(L0C0Q等，在P 阱14中形成場(chǎng)氧化層16。形成場(chǎng)氧化層16之后，還可以對(duì)半導(dǎo)體層12的表面進(jìn)行犧牲氧化，形成犧牲氧化層(圖中未示出)，犧牲氧化層的厚度為300 500A可選；之后以場(chǎng)氧化層16為掩膜對(duì)半導(dǎo)體層12進(jìn)行離子注入，以調(diào)節(jié)器件的閾值電壓，具體的，注入離子可以為硼離子，注入能量在25 40KeV之間可選，劑量在1. 0E12 3. 0E12/cm2之間可選。當(dāng)然，在調(diào)節(jié)閾值電壓的注入過程中，也可以使用掩膜版對(duì)需要調(diào)節(jié)閾值電壓的區(qū)域進(jìn)行定位。之后，形成覆蓋半導(dǎo)體層12的柵介質(zhì)層17，其厚度為150 350A之間可選，其形成方法可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法。結(jié)合圖2和圖8，執(zhí)行步驟S 15，在所述柵介質(zhì)層17和場(chǎng)氧化層16上形成柵電極 18，所述柵電極18具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)延伸至所述第二摻雜類型的阱 13上方的柵介質(zhì)層17上，第二側(cè)延伸至所述場(chǎng)氧化層16上。更具體的，柵電極18橫跨N 阱13和P阱14，并覆蓋在P阱中的場(chǎng)氧化層16上。本實(shí)施例中柵電極18的材料為多晶硅，其形成方法可以包括首先使用CVD形成多晶硅層，其厚度為2500 4000A之間可選；之后對(duì)該多晶硅層進(jìn)行離子注入，本實(shí)施例中注入離子為磷離子，注入能量為35 45KeV，劑量為2E15 8E15/cm2之間可選；然后通過光刻、刻蝕等工藝對(duì)多晶硅層進(jìn)行圖形化，形成柵電極18。結(jié)合圖2和圖9，執(zhí)行步驟S16，在所述柵電極18第一側(cè)的第二摻雜類型的阱13 中形成源區(qū)20，在所述柵電極18第二側(cè)的第一摻雜類型的阱14中形成漏區(qū)21。具體的，在本實(shí)施例中，首先使用光刻版定位出源區(qū)20和漏區(qū)21的區(qū)域，對(duì)其進(jìn)行輕摻雜離子注入。本實(shí)施例中輕摻雜離子注入中注入離子為P型離子，具體為硼離子，注入能量為35 45KeV，劑量為2E13/cm2，注入后進(jìn)行退火，退火溫度為800 900°C之間可選，退火時(shí)間為0. 5 2H之間可選。在輕摻雜離子注入之后，在柵電極18周圍形成側(cè)墻(spacer) 22，側(cè)墻22的材料可以是氧化硅、氮化硅等等。然后以側(cè)墻22為掩膜對(duì)源區(qū)20和漏區(qū)21的區(qū)域進(jìn)行源漏離子注入，源漏離子注入的注入劑量大于之前的輕摻雜離子注入的注入劑量。具體的，本實(shí)施例中，源漏離子注入的注入離子為硼離子，注入能量為75 85KeV，注入劑量為1E15 4E15/ cm2。源漏離子注入之后可以進(jìn)行退火以激活注入的離子，退火溫度為850 900°C之間可選，退火時(shí)間在10 60min之間可選。由于側(cè)墻22的遮擋作用，經(jīng)過源漏離子注入之后， 側(cè)墻22下方的半導(dǎo)體層12中保留有輕摻雜區(qū)19。之后，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，可以形成覆蓋整個(gè)器件的介質(zhì)層，然后對(duì)介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕并暴露出源極20、漏極21和柵電極 18，然后形成金屬布線將器件的各個(gè)電極弓I出。與背景技術(shù)中所提及的器件有所不同，本實(shí)施例的器件結(jié)構(gòu)中，N阱13下方并沒有形成P型埋層。如果加入P型埋層的話，會(huì)導(dǎo)致N型摻雜的埋層11的結(jié)變淡變短，使得P 阱14-N型摻雜的埋層Il-P型摻雜的半導(dǎo)體襯底10這個(gè)寄生的PNP管的β變大，導(dǎo)致寄生漏電流增加。由于本實(shí)施例的器件結(jié)構(gòu)中在N阱13下方?jīng)]有P型摻雜的埋層，因此避免了上述問題。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，場(chǎng)氧化層16的長(zhǎng)度d2為2至6 μ m，長(zhǎng)度d2沿源區(qū)20至漏區(qū)21的方向；場(chǎng)氧化層16具有第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)位于柵電極18下方，第二側(cè)靠近漏區(qū)21，場(chǎng)氧化層16的第一側(cè)與第一摻雜類型的阱14位于柵電極18下方的邊界的距離dl為0至6μπι;柵電極18位于場(chǎng)氧化層16上的部分的長(zhǎng)度d4為1至4μπι，長(zhǎng)度d4沿源區(qū)20至漏區(qū)21的方向；柵電極18位于場(chǎng)氧化層16以外的部分的長(zhǎng)度d3為3至6 μ m， 長(zhǎng)度d3沿源區(qū)20至漏區(qū)21的方向。發(fā)明人使用工藝模擬器TSUPREM-4和器件模擬器Medici對(duì)本實(shí)施例形成的器件結(jié)構(gòu)(具體為PMOS晶體管)進(jìn)行了仿真，其中長(zhǎng)度dl對(duì)器件耐壓的影響如下表所示
長(zhǎng)度dlOum0. 5umIum耐壓29. 8V28. 2V26. 8V長(zhǎng)度d3對(duì)器件耐壓的影響如下表所示
長(zhǎng)度d33um4um5um6um耐壓29. 9V30. 3V30. 8V30. IV由上述仿真結(jié)果可見，采用本實(shí)施例所采用的優(yōu)選的尺寸范圍，可以使得器件具有較高的耐受電壓。需要說明的是，本實(shí)施例中是以PMOS晶體管為例進(jìn)行說明的，在其他具體實(shí)施例中，也可以在部分區(qū)域摻雜類型不變的條件下，通過改變其他區(qū)域的摻雜類型、調(diào)整長(zhǎng)度 dl-d4的大小來形成NMOS晶體管，即第一摻雜類型為N型，第二摻雜類型為P型，并對(duì)離子注入的能量、劑量、摻雜區(qū)域的摻雜濃度作相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)然，也可以在半導(dǎo)體層12的摻雜類
8型不變的前提下，改變其他區(qū)域的摻雜類型，從而實(shí)現(xiàn)NMOS晶體管的形成過程。
本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種B⑶工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；第二摻雜類型的埋層，位于半導(dǎo)體襯底中；第二摻雜類型的半導(dǎo)體層，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底和埋層，所述第二摻雜類型與所述第一摻雜類型相反；第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱，并列位于所述半導(dǎo)體層中；場(chǎng)氧化層，位于所述第一摻雜類型的阱中；柵介質(zhì)層，覆蓋所述半導(dǎo)體層；柵電極，位于所述柵介質(zhì)層和場(chǎng)氧化層上，所述柵電極具有相對(duì)的第一側(cè)和第二側(cè)， 其中第一側(cè)延伸至所述第二摻雜類型的阱上方的柵介質(zhì)層上，第二側(cè)延伸至所述場(chǎng)氧化層上；源區(qū)，位于所述柵電極第一側(cè)的第二摻雜類型的阱中；漏區(qū)，位于所述柵電極第二側(cè)的第一摻雜類型的阱中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述場(chǎng)氧化層的長(zhǎng)度為2至6 μ m，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述場(chǎng)氧化層具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述場(chǎng)氧化層的第一側(cè)位于所述柵電極下方，第二側(cè)靠近所述漏區(qū)，所述場(chǎng)氧化層的第一側(cè)與所述第二摻雜類型的阱位于柵電極下方的邊界的距離為0至6 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述柵電極位于所述場(chǎng)氧化層上的部分的長(zhǎng)度為1 至4 μ m，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一摻雜類型為P型，第二摻雜類型為N型，所述柵電極位于所述場(chǎng)氧化層以外的部分的長(zhǎng)度為3 至6μπι，所述長(zhǎng)度沿所述源區(qū)至漏區(qū)的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B⑶工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述柵電極周圍的側(cè)墻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述側(cè)墻下方的半導(dǎo)體層中的輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)的摻雜類型與所述源區(qū)和漏區(qū)相同，摻雜濃度小于所述源區(qū)和漏區(qū)的摻雜濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柵介質(zhì)層厚度為150 350A之間可選。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的B⑶工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括位于所述第二摻雜類型的阱中和/或第一摻雜類型的阱與第二摻雜類型的阱之間形成場(chǎng)氧化層。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)，所述BCD工藝中的高壓MOS晶體管結(jié)構(gòu)包括第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；第二摻雜類型的埋層，位于半導(dǎo)體襯底中；第二摻雜類型的半導(dǎo)體層，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底和埋層；第一摻雜類型的阱和第二摻雜類型的阱，并列位于所述半導(dǎo)體層中；場(chǎng)氧化層，位于所述第一摻雜類型的阱中；柵介質(zhì)層，覆蓋所述半導(dǎo)體層；柵電極，位于所述柵介質(zhì)層和場(chǎng)氧化層上；源區(qū)，位于所述柵電極第一側(cè)的第二摻雜類型的阱中；漏區(qū)，位于所述柵電極第二側(cè)的第一摻雜類型的阱中。本實(shí)用新型可以與BCD工藝兼容，并避免場(chǎng)氧化層對(duì)P型離子的吸附作用導(dǎo)致的摻雜濃度低的問題。
文檔編號(hào)H01L29/06GK202159671SQ20112029383
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者孫樣慧, 岳志恒, 聞?dòng)老? 陳洪雷 申請(qǐng)人:杭州士蘭集成電路有限公司