专利名称：一种nldmos器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种NLDMOS器件。本发明还涉及一种NLDMOS器件的制造方法。
背景技术：
DMOS与CMOS器件结构类似，也有源、漏、栅等电极，但是漏端击穿电压高。DMOS主要有两种类型，垂直扩散金属氧化物半导体场效应管VDM0SFET和横向扩散金属氧化物半导体场效应管LDM0SFET。在高压功率集成电路中常采用高压LDMOS满足耐高压、实现功率控制等方面的要求，常用于射频功率电路。LDMOS与晶体管相比，在关键的器件特性方面，如增益、线性度、开关性能、散热性能以及减少级数等方面优势很明显。LDMOS由于更容易与CMOS工艺兼容而被广泛采用。在B⑶工艺中，DMOS虽然与CMOS集成在同一块芯片中，但由于高耐压和低导通电阻的要求，DMOS的本底区和漂移区的条件往往无法与CMOS现有的工艺条件共享。其主要原因是，DMOS在高耐压的情况下，需要漂移区的掺杂浓度低，从而实现在漏端有高压偏置时，漂移区全部耗尽来增加漏端到本底之间的耗尽区宽度来分压，并产生平坦的电场分布，使一次击穿电压得以提高。CMOS的要求则是P阱(相对于NM0S)或N阱(相对于PM0S)的浓度要高，这样可以提高器件与器件之间的隔离耐压和抑制Latch-up(闩锁)效应。如图1所示，一种现有的NLDMOS器件，其耐压主要受P阱与N阱之间形成的PN结击穿电压所限制，其耐压能力只有20伏特以下。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种5伏CMOS工艺中的NLDMOS器件耐压能达到25伏特以上。本发明还提供了一种NLDMOS器件的制造方法。为解决上述技术问题，本发明的NLDMOS器件包括:P型衬底上部并列形成有P阱和N阱，P阱和N阱上部分别形成有N+区，N阱中N+区的旁侧形成有长氧区，场氧形成于P阱、N阱和长氧区的上方，场氧上方形成有多晶硅层，隔离侧墙形成于场氧和多晶硅层的两侧；其中，P型衬底将所述P阱和N阱隔离。所述P阱和N讲间P型衬底宽度是0.5微米 2微米。所述场氧厚度为115埃 160埃。所述多晶硅层厚度为2000埃。所述隔离侧墙厚度为2500埃 3500埃。本发明NLDMOS器件的制造方法，包括:(I)在P型衬底上进行局部氧化形成长氧区；(2)在P型衬底上注入形成不相邻的P阱和N阱；(3)在P阱、N阱和长氧区的上方生长场氧；(4)在长氧上方淀积多晶硅层；
(5)淀积二氧化硅，干法刻蚀形成隔离侧墙；(6)在P阱和N阱中注入形成N+区，N阱中的N+区与长氧区相邻。余下其他工艺步骤与5伏CMOS工艺相同，完成此NLDMOS的制作。其中，实施步骤(2)时，形成P阱和N阱之间距离为0.5微米 2微米。其中，实施步骤(3)时，生长场氧厚度为115埃 160埃。其中，实施步骤⑷时，淀积多晶硅厚度为2000埃。其中，实施步骤(5)时，淀积二氧化硅厚度为2500埃 3500埃。本发明在5伏CMOS工艺中设计了一种NLDMOS器件采用P阱作为本底区(P-Body)，N阱作为N漂移区(N-Drift)，其他所有工艺条件(比如源和漏)与此5伏CMOS工艺相同。本发明的NLDMOS器件通过控制NLDMOS中的P型本底区(由P阱构成)和N漂移区(由N阱构成)之间的距离，实现对耐压的调整。在此5伏CMOS工艺中，P阱和N阱形成的PN结的击穿电压的一般就是20伏左右，因此NLDMOS的击穿电压将受这个电压限制，即使拉大N阱构成的漂移区的长度也对提高耐压没有帮助(除非更改两个阱的工艺，但这样会影响5VCMOS);本发明中通过调整NLDMOS中N阱和P阱的距离的方法，提高了 N阱和P阱在这个NLDMOS中构成的PN结的耐压，从而实现了不改变工艺条件而提高NLDMOS耐压的效果，能使NLDMOS器件的最高击穿电压突破20伏特，达到25伏特以上。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明:图1是一种现有NLDMOS器件。图2是本发明的NLDMOS器件。图3是本发明制造方法的流程图。图4是本发明制造方法示意图一，显示步骤(I)形成的器件。图5是本发明制造方法示意图二，显示步骤(2)形成的器件。图6是本发明制造方法示意图三，显示步骤(3)、(4)形成的器件。图7是本发明制造方法示意图四，显示步骤(5)形成的器件。
具体实施例方式如图2所示，本发明的NLDMOS器件包括:P型衬底上部并列形成有P阱和N阱，P阱和N阱上部分别形成有N+区，N阱中N+区的旁侧形成有长氧区，场氧形成于P阱、N阱和长氧区的上方，场氧上方形成有多晶硅层，隔离侧墙形成于场氧和多晶硅层的两侧；其中，所述P阱和N阱间P型衬底宽度是0.5微米，所述场氧厚度为115埃，所述多晶硅层厚度为2000埃，所述隔离侧墙厚度为2500埃。如图3所示，本发明NLDMOS器件的制造方法，包括:(I)如图4所示，在P型衬底上进行局部氧化形成长氧区；(2)如图5所示，在P型衬底上注入形成不相邻的P阱和N阱，P阱和N阱之间距离为0.5微米 2微米；(3)如图6所示，在P阱、N阱和长氧区的上方通过热氧化法生长厚度为115埃 160埃的场氧；
(4)在长氧上方淀积厚度为2000埃的多晶硅层；(5)如图7所示，淀积厚度为2500埃 3500埃二氧化硅，干法刻蚀形成隔离侧墙；(6)在P阱和N阱中注入形成N+区，N阱中的N+区与长氧区相邻，形成如图2所示器件。余下其他工艺步骤与5伏CMOS工艺相同，完成此NLDMOS的制作。以上通过具体实施方式
和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种NLDMOS器件，包括P型衬底上部并列形成有P阱和N阱，P阱和N阱上部分别形成有N+区，N阱中N+区的旁侧形成有长氧区，场氧形成于P阱、N阱和长氧区的上方，场氧上方形成有多晶硅层，隔离侧墙形成于场氧和多晶硅层的两侧；其特征是:P型衬底将所述P阱和N阱隔离。
2.如权利要求1所述的NLDMOS器件，其特征是:所述P阱和N阱间P型衬底宽度是0.5微米 2微米。
3.如权利要求2所述的NLDMOS器件，其特征是:所述场氧厚度为115埃 160埃。
4.如权利要求2所述的NLDMOS器件，其特征是:所述多晶硅层厚度为2000埃。
5.如权利要求2所述的NLDMOS器件，其特征是:所述隔离侧墙厚度为2500埃 3500埃。
6.一种NLDMOS器件的制造方法，其特征是，包括: (1)在P型衬底上进行局部氧化形成长氧区； (2)在P型衬底上注入形成不相邻的P阱和N阱； (3)在P阱、N阱和长氧区的上方生长场氧； (4)在长氧上方淀积多晶硅层； (5)淀积二氧化硅，干法刻蚀形成隔离侧墙； (6)在P阱和N阱中注入形成N+区，N阱中的N+区与长氧区相邻。
7.如权利要求6所述的NLDMOS器件制造方法，其特征是:实施步骤(2)时，形成P阱和N阱之间距离为0.5微米 2微米。
8.如权利要求6所述的NLDMOS器件制造方法，其特征是:实施步骤(3)时，生长场氧厚度为115埃 160埃。
9.如权利要求6所述的NLDMOS器件制造方法，其特征是:实施步骤(4)时，淀积多晶硅厚度为2000埃。
10.如权利要求6所述的NLDMOS器件制造方法，其特征是:实施步骤(5)时，淀积二氧化硅厚度为2500埃 3500埃。
全文摘要
本发明公开了一种NLDMOS器件包括P型衬底上部并列形成有P阱和N阱，P阱和N阱上部分别形成有N+区，N阱中N+区的旁侧形成有长氧区，场氧形成于P阱、N阱和长氧区的上方，场氧上方形成有多晶硅层，隔离侧墙形成于场氧和多晶硅层的两侧；其中，P型衬底将所述P阱和N阱隔离。本发明还公开了一种NLDMOS器件的制造方法。NLDMOS器件采用P阱作为本地区，N阱作为N漂移区，其他所有工艺条件(比如源和漏)与此5伏CMOS工艺相同。本发明的NLDMOS器件通过控制NLDMOS中的P型本底区(由P阱构成)和N漂移区(由N阱构成)的距离，实现对耐压的调整，能使NLDMOS器件的最高击穿电压达到25伏特以上。
文档编号H01L21/336GK103199109SQ201210005119
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者段文婷, 刘冬华, 石晶, 胡君, 董金珠, 韩峰 申请人:上海华虹Nec电子有限公司