隔离型nldmos器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种700V B⑶工艺平台的40V隔离型NLDMOS器件。本发明还涉及所述NLDMOS器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]BCD700V平台上的40V隔离型NLDMOS结构中的DNW (N型深阱)和NW (N阱)由于与其他器件共用，掺杂浓度不可改变。隔离型NLDMOS的DNW作用是将体区与衬底隔离，使漂移区掺杂浓度变浓，从而使器件的关断电压(off-BV)下降。如图1所示，现有隔离型NLDMOS结构通过拉大N阱(NW)与P阱(PW)的距离提高关断电压(off-BV)，但从实际流片数据能够得出这种器件的开启电压(on-BV)比较低。造成开启电压比较低的原因是增加N阱(NW)与P阱(PW)的距离后使靠近沟道侧漂移区掺杂浓度变淡，进而导致导致开启电压(on-BV)下降。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种在保证器件关断电压(off-BV)提高的前提下同时能提高器件开启电压(on-BV)的隔离型NLDMOS器件。本发明还提供了所述隔离型NLDMOS器件的制造方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供的隔离型NLDMOS器件，包括:
[0005]P型衬底上部的相邻N阱和P讲，P阱位于N型深阱中，N型深阱一侧边缘位于N阱与P阱相邻一侧弧形侧边的下方，P阱上部顺序设置有第一 P型重掺杂区、第一场氧和第二 P型重掺杂区，N阱上部设置有第二场氧和N型重掺杂区，栅氧化层位于P阱和N阱上方第二 P型重掺杂区和第二场氧之间，栅极多晶硅位于栅氧化层和部分第二场氧上方，第一 P型重掺杂区、第二 P型重掺杂区和N型重掺杂区分别通过接触孔引出连接引线。
[0006]其中，第一、第二P型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至315cm_2;N型重掺杂区掺杂剂量为l15cm_2至3 15cm_2;P讲掺杂剂量为I 12cm_2至2 13cm_2;N型深讲掺杂剂量I 12cm_2至2 13cm_2，N讲掺杂剂量为512cm_2至3 13CnT2。
[0007]本发明提供的隔离型NLDMOS器件的制造方法，包括以下步骤:
[0008]I)在P型衬底上通过N型离子注入形成N型深阱；
[0009]2)在N型深阱上通过刻蚀形成第一场氧，在P型衬底上通过刻蚀形成第二场氧；
[0010]3)在N型深阱中注入P型离子形成P讲，在P型衬底中注入N型离子形成N讲，使P阱和N阱相邻，并且N型深阱一侧边缘位于N阱与P阱相邻一侧弧形侧边的下方；
[0011 ] 4)通过热氧化方法生长栅氧化层；
[0012]5)淀积多晶娃，形成刻蚀多晶娃棚；
[0013]6)在第一场氧两侧重掺杂注入P型离子形成第一 P型重掺杂区和第二 P型重掺杂区；
[0014]7)在第二场氧远离第一场氧一侧的N阱中重掺杂注入N型离子形成N型重掺杂区；
[0015]8)将第一 P型重掺杂区、第二 P型重掺杂区和N型重掺杂区分别通过接触孔引出连接引线。
[0016]其中，制作第一、第二 P型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15CnT2;制作N型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15CnT2;制作P阱掺杂剂量为I 12CnT2至2 13cm_2;制作N型深阱掺杂剂量I12cm 2至2 13cm-2,制作N阱掺杂剂量为512cm_2至3 13cm_2。。
[0017]本发明使N型深阱只注入在P阱(PW)下方区域，并通过横向扩散与漂移区(N阱)相连，实现对P阱(PW)的隔离。将N阱(NW)移向沟道侧，同时漂移区全部由N阱(NW)掺杂并浓度足够高，能保证器件的开启电压(on-BV)与关断电压(off-BV)都提高。
【附图说明】
[0018]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:
[0019]图1是一种现有隔离型NLDMOS器件的结构示意图。
[0020]图2是本发明隔离型NLDMOS器件的结构示意图。
[0021]图3是本发明隔离型NLDMOS器件制造方法的示意图一。
[0022]图4是本发明隔离型NLDMOS器件制造方法的示意图二。
[0023]图5是本发明隔离型NLDMOS器件制造方法的示意图三。
[0024]图6是本发明隔离型NLDMOS器件制造方法的示意图四。
[0025]图7是本发明隔离型NLDMOS器件制造方法的示意图五。
[0026]附图标记说明
[0027]101—P 型衬底
[0028]102—N 型深阱
[0029]103.1 第一场氧
[0030]103.1 第二场氧
[0031]104—N 阱
[0032]105—P 阱
[0033]106—栅氧化层
[0034]107—栅极多晶娃
[0035]108—N型重掺杂区
[0036]109.1一第一 P型重掺杂区
[0037]109.2—第二 P型重掺杂区
[0038]110—接触孔
[0039]111—引线
【具体实施方式】
[0040]如图2所示，本发明提供的隔离型NLDMOS器件，包括:
[0041]P型衬底101上部的相邻N阱104和P阱105，P阱105位于N型深阱102中，N型深阱102 —侧边缘位于N阱104与P阱105相邻一侧弧形侧边的下方，P阱104上部顺序设置有第一 P型重掺杂区109.1、第一场氧103.1和第二 P型重掺杂区109.2，N阱104上部设置有第二场氧103.2和N型重掺杂区108，栅氧化层106位于P阱105和N阱104上方第二 P型重掺杂区109.2和第二场氧103.2之间，栅极多晶硅107位于栅氧化层106和部分第二场氧上方103.2，第一 P型重掺杂区109.1、第二 P型重掺杂区109.2和N型重掺杂区108分别通过接触孔110引出连接引线111。其中，第一、第二 P型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15Cm-2;N型重掺杂区掺杂剂量为I 15CnT2至3 15cnT2;P讲掺杂剂量为I 12CnT2至213cm_2;N型深讲掺杂剂量I 12cm_2至2 13cm_2，N讲掺杂剂量为512cm_2至3 13cm_2。
[0042]本发明提供的隔离型NLDMOS器件的制造方法，包括以下步骤:
[0043]如图1所示，I)在P型衬底101上通过N型离子注入形成N型深阱102，N型深阱掺杂剂量I12CnT2至2 13CnT2;
[0044]2)在N型深阱102上通过刻蚀形成第一场氧103.1，在P型衬底101上通过刻蚀形成第二场氧103.2 ；
[0045]3)在N型深阱102中注入P型离子形成P阱105，在P型衬底101中注入N型离子形成N阱104，使P阱105和N阱104相邻，并且N型深阱102 —侧边缘位于N阱104与P阱105相邻一侧弧形侧边的下方，P阱掺杂剂量为I12CnT2至2 13cm_2，N阱掺杂剂量为512cm_2至 313cm 2o ；
[0046]4)通过热氧化方法生长栅氧化层106 ；
[0047]5)淀积多晶娃，形成刻蚀多晶娃棚107 ；
[0048]6)在第一场氧103.1两侧重掺杂注入P型离子形成第一 P型重掺杂区109.1和第二 P型重掺杂区109.2，制作第一、第二 P型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15cm_2;
[0049]7)在第二场氧103.2远离第一场氧103.1 一侧的N阱104中重掺杂注入N型离子形成N型重掺杂区108，N型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15cm_2;
[0050]8)将第一 P型重掺杂区109.1、第二 P型重掺杂区109.2和N型重掺杂区108分别通过接触孔I1引出连接引线111。
[0051]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。
【主权项】
1.一种隔离型NLDMOS器件，其特征是，包括: P型衬底上部的相邻N阱和P讲，P阱位于N型深阱中，N型深阱一侧边缘位于N阱与P阱相邻一侧弧形侧边的下方，P阱上部顺序设置有第一 P型重掺杂区、第一场氧和第二 P型重掺杂区，N阱上部设置有第二场氧和N型重掺杂区，栅氧化层位于P阱和N阱上方第二P型重掺杂区和第二场氧之间，栅极多晶硅位于栅氧化层和部分第二场氧上方，第一 P型重掺杂区、第二 P型重掺杂区和N型重掺杂区分别通过接触孔引出连接引线。
2.如权利要求1所述隔离型NLDMOS器件，其特征是:N阱掺杂剂量为512cm_2至3 13cm_2。
3.如权利要求1所述隔离型NLDMOS器件，其特征是:第一、第二P型重掺杂区掺杂剂量为 I15CnT2至 3 15Cm-2O
4.如权利要求1所述隔离型NLDMOS器件，其特征是:N型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至 315cm 2o
5.如权利要求1所述隔离型NLDMOS器件，其特征是:P阱掺杂剂量为112cm_2至213cm_2。
6.如权利要求1所述隔离型NLDMOS器件，其特征是:N型深阱掺杂剂量I12cm_2至213cnT2。
7.一种隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是，包括以下步骤: 1)在P型衬底上通过N型离子注入形成N型深阱； 2)在N型深阱上通过刻蚀形成第一场氧，在P型衬底上通过刻蚀形成第二场氧； 3)在N型深阱中注入P型离子形成P阱，在P型衬底中注入N型离子形成N阱，使P阱和N阱相邻，并且N型深阱一侧边缘位于N阱与P阱相邻一侧弧形侧边的下方； 4)通过热氧化方法生长栅氧化层； 5)淀积多晶硅，形成刻蚀多晶硅栅； 6)在第一场氧两侧重掺杂注入P型离子形成第一P型重掺杂区和第二 P型重掺杂区； 7)在第二场氧远离第一场氧一侧的N阱中重掺杂注入N型离子形成N型重掺杂区； 8)将第一P型重掺杂区、第二 P型重掺杂区和N型重掺杂区分别通过接触孔引出连接引线。
8.如权利要求3所述隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作第一、第二P型重掺杂区掺杂剂量为l15cm_2至3 15cm_2。
9.如权利要求3所述隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N型重掺杂区掺杂剂量为I15CnT2至3 15cnT2。
10.如权利要求3所述隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作P阱掺杂剂量为 l12cm 2至 2 13cm 2。
11.如权利要求3所述隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N型深阱掺杂剂量 I12cm 2至 2 13cm_2。
12.如权利要求3所述隔离型NLDMOS器件的制造方法，其特征是:制作N阱掺杂剂量为 512cm 2至 3 13cm 2。
【专利摘要】本发明公开了一种隔离型NLDMOS器件，包括：P型衬底上部的相邻N阱和P阱，P阱位于N型深阱中，N型深阱一侧边缘位于N阱与P阱相邻一侧弧形侧边的下方，P阱上部顺序设置有第一P型重掺杂区、第一场氧和第二P型重掺杂区，N阱上部设置有第二场氧和N型重掺杂区，栅氧化层位于P阱和N阱上方第二P型重掺杂区和第二场氧之间，栅极多晶硅位于栅氧化层和部分第二场氧上方，第一P型重掺杂区、第二P型重掺杂区和N型重掺杂区分别通过接触孔引出连接引线。本发明还公开了所示隔离型NLDMOS器件的制造方法。本发明的器件在保证器件关断电压提高的前提下同时能提高器件的开启电压。
【IPC分类】H01L21-265, H01L29-06, H01L21-336, H01L29-78
【公开号】CN104659100
【申请号】CN201510067904
【发明人】刘冬华, 段文婷, 钱文生
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月10日