一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)及其制備方法,其與傳統(tǒng)隔離結(jié)構(gòu)的改進(jìn)在于,在第二P型阱區(qū)的兩側(cè)分別填充1條N型阱區(qū),從而提高隔離性能。本發(fā)明在保證隔離結(jié)構(gòu)的耐壓的同時(shí),抑制隔離結(jié)構(gòu)中高壓區(qū)與橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏端的穿通漏電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓功率集成電路領(lǐng)域,特別涉及一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在功率集成電路領(lǐng)域中,高壓集成電路因?yàn)槠涓呖煽啃?,高集成度,高效率和低功耗等特點(diǎn)使其在功率集成電路領(lǐng)域中占有重要地位。高壓集成電路是將高壓電子器件,傳統(tǒng)的控制邏輯電路和保護(hù)電路集成在一片芯片上。它廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)控制器,電子鎮(zhèn)流器和汽車(chē)電子設(shè)備中。高壓集成電路中電平移位電路為整個(gè)電路的關(guān)鍵部分,對(duì)于組成電平移位電路的高壓橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管(LDMOS)的漏電的設(shè)計(jì)直接影響移位電路的正常工作和功率損耗,同時(shí)LDMOS的漏電流也會(huì)引起整個(gè)芯片其他區(qū)域的寄生效應(yīng),從而影響整個(gè)芯片的電學(xué)性能,所以電平移位電路中高壓LDMOS的隔離無(wú)疑是高壓集成電路性能和工藝研究的重要內(nèi)容,而隔離結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工藝要同時(shí)兼顧提高擊穿電壓和降低漏電流兩個(gè)方面。
[0003]高壓集成電路通常分為高壓區(qū),低壓區(qū)和高低壓結(jié)終端區(qū),高壓LDMOS位于高壓區(qū)與低壓區(qū)之間并采用部分結(jié)終端區(qū)作為其漂移區(qū)。在現(xiàn)有Divided Resurf技術(shù)中,高低壓結(jié)終端區(qū)與低壓區(qū)之間、高壓LDMOS與高、低壓區(qū)之間、高壓LDMOS和高低壓結(jié)終端區(qū)之間均采用P型阱的隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離,此隔離是由外延層上的P型阱貫穿P型外延層到襯底的P型結(jié)隔離實(shí)現(xiàn),有效的抑制了橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極與高壓區(qū)之間的漏電流。然而,高壓區(qū)接高壓時(shí),靠近高壓區(qū)的P型結(jié)隔離區(qū)可以與兩側(cè)濃度較高的N型阱區(qū)完全耗盡,而遠(yuǎn)離高壓區(qū)的P型結(jié)隔離區(qū)不能完全耗盡,從而發(fā)生局部擊穿。針對(duì)這一問(wèn)題,如果降低P型結(jié)隔離區(qū)的摻雜濃度,這時(shí)雖然P型結(jié)隔離區(qū)可以與兩側(cè)N型阱區(qū)完全耗盡,但是在高壓區(qū)處的N型阱區(qū)與P型結(jié)隔離區(qū)的耗盡層會(huì)展寬到P型結(jié)隔離區(qū)內(nèi)側(cè)的N型阱區(qū),發(fā)生局部穿通擊穿,從而導(dǎo)致隔離結(jié)構(gòu)擊穿電壓的下降,造成高壓區(qū)與LDMOS漏極之間的漏電。
[0004]因此,如何在保證LDMOS隔離結(jié)構(gòu)耐壓的前提下,提高高壓區(qū)附近P型結(jié)隔離區(qū)的穿通電壓、減小穿通漏電流成為考察隔離結(jié)構(gòu)的性能的一個(gè)重要關(guān)注點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明旨在提供一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)及其制備方法,在保證隔離結(jié)構(gòu)的耐壓的同時(shí),抑制隔離結(jié)構(gòu)中高壓區(qū)與橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏端的穿通漏電。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),包括P型襯底和設(shè)置在P型襯底上表面的P型外延層,P型襯底和P型外延層的交界處分別設(shè)置了第一 N型埋層和第二 N型埋層,所述P型外延層內(nèi)設(shè)有低壓區(qū)、第一 P型阱區(qū)、第二 P型阱區(qū)、第一 N型阱區(qū)、第二 N型阱區(qū)和第三N型阱區(qū),所述低壓區(qū)沿P型外延層的邊緣設(shè)置一周,所述第一 P型阱區(qū)位于低壓區(qū)的環(huán)繞區(qū)域內(nèi)并沿低壓區(qū)的內(nèi)周環(huán)繞一周,第一 P型阱區(qū)底部連接P型襯底的上表面,所述第二 P型阱區(qū)呈U形,位于第一 P型阱區(qū)的環(huán)繞區(qū)域內(nèi),且兩端分別連接第一 P型阱區(qū),從而形成閉合區(qū)域,第二 P型阱區(qū)的底部連接P型襯底的上表面,所述第一 N型阱區(qū)位于第一 P型阱區(qū)的環(huán)繞區(qū)域內(nèi)并沿第一 P型阱區(qū)的內(nèi)周環(huán)繞一周,且第一 N型阱區(qū)的環(huán)寬小于第二 P型阱區(qū)的長(zhǎng)度,第一 N型阱區(qū)的底部連接P型襯底的上表面,所述第二 N型阱區(qū)的底部連接第一 N型埋層,且第二N型阱區(qū)位于第二P型阱區(qū)內(nèi)部與第一N型阱區(qū)內(nèi)周形成的閉合區(qū)域內(nèi),所述第三N型阱區(qū)的底部連接第二 N型埋層,且第三N型阱區(qū)位于第二 P型阱區(qū)外部與第一 N型阱區(qū)內(nèi)周形成的區(qū)域內(nèi),在第三N型阱區(qū)上設(shè)有N+電極,第一 P型阱區(qū)與第二 P型阱區(qū)形成的閉合區(qū)域內(nèi)設(shè)有高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管,所述高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管以第一 N型阱區(qū)作為漂移區(qū),高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的襯底電極和源極位于第一 P型阱區(qū)內(nèi),高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極位于第二 N型阱區(qū)內(nèi)。所述隔離結(jié)構(gòu)還包括第四N型阱區(qū)和第五N型阱區(qū),其中,第四N型阱區(qū)填充在第二 N型阱區(qū)與第二 P型阱區(qū)之間,且第四N型阱區(qū)的底部連接P型襯底的上表面;第五N型阱區(qū)填充在第三N型阱區(qū)與第二 P型阱區(qū)之間,且第五N型阱區(qū)的底部連接P型襯底的上表面。
[0007]其中,第四N型阱區(qū)的摻雜濃度低于第二N型阱區(qū)的摻雜濃度;第五N型阱區(qū)的摻雜濃度低于第三N型阱區(qū)的摻雜濃度。
[0008]其中,第四N型阱區(qū)和第五N型阱區(qū)的摻雜濃度不同。
[0009]其中,第四N型阱區(qū)和第五N型阱區(qū)的寬度在0.1-3微米之間。
[0010]其中,第四N型阱區(qū)和第五N型阱區(qū)的寬度不同。
[0011]本發(fā)明還包含一種制備上述高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)的方法,步驟如下:
(1)在P型襯底上依次生長(zhǎng)氧化層、淀積氮化硅、光刻、離子注入磷、退火生成第一N型埋層與第二 N型埋層,然后去除氮化硅;
(2)生長(zhǎng)P型外延層,然后在P型外延層上依次生長(zhǎng)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),在P型外延層上依次光刻、離子注入磷、退火生成第二 N型阱區(qū)和第三N型阱區(qū),采用第一 N型阱區(qū)的注入窗口形成第四N型阱區(qū)和第五N型阱區(qū),在第一 N型阱區(qū)、第二 N型阱區(qū)和第三N型阱區(qū)的表面生成厚度為5000A的氧化層;
(3)在P型外延層上依次刻蝕氮化硅、普注硼離子、退火生成第一P型阱區(qū)和第二 P型阱區(qū);
(4)去掉第一N型阱區(qū)、第二 N型阱區(qū)和第三N型阱區(qū)表面厚度為5000A的氧化層,并依次淀積氮化硅、刻蝕氮化硅、生長(zhǎng)場(chǎng)氧,形成場(chǎng)區(qū)和有源區(qū);
(5)在有源區(qū)依次生長(zhǎng)一層厚度為1000A的柵氧化層、離子注入氟化硼調(diào)制閾值、淀積并刻蝕多晶娃棚;
(6)光刻、離子注入磷和砷生成高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極、漏極和N+電極;光刻、離子注入硼生成高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的襯底電極;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(jìn)行介質(zhì)鈍化處理。
[0012]采用上述技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果: (O在本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)中,在高壓區(qū)與LDMOS的漏極之間的P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)兩側(cè)濃度較高的N型阱區(qū)內(nèi)還設(shè)有兩條濃度較低的N型阱區(qū),這兩條濃度較低的N型阱區(qū)分別在P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)兩側(cè)并與P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)相鄰。這樣,當(dāng)高壓區(qū)接高電壓時(shí),高壓區(qū)與LDMOS漏極之間PN結(jié)的耗盡有一部分在這兩條濃度較低的N型阱區(qū)內(nèi),有效抑制了 P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)穿通。同時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)外側(cè)兩條濃度較高的兩條N型阱區(qū)的寬度,滿(mǎn)足與P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)的電荷平衡,又可以保證P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)的耐壓,從而達(dá)到既提高隔離結(jié)構(gòu)的耐壓又抑制隔離結(jié)構(gòu)中高壓區(qū)與橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏端的穿通漏電的效果;
(2)本發(fā)明與現(xiàn)有工藝兼容,不需要增加額外的工藝步驟,制備簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的橫向剖面圖。
[0015]圖3為傳統(tǒng)隔離結(jié)構(gòu)的橫向剖面圖。
[0016]圖4為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與本發(fā)明結(jié)構(gòu)中高壓區(qū)與LDMOS漏極之間的漏電流比較圖。
[0017]附圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、P型襯底;2、P型外延層;3、高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的襯底電極;4、高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極;5、高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極;6、N+電極;11、第一 P型阱區(qū)11 ;12、第二 P型阱區(qū);21、第一 N型阱區(qū);22、第二 N型阱區(qū);23、第三N型阱區(qū);31、第一 N型埋層;32、第二 N型埋層;54、第四N型阱區(qū);55、第五N型阱區(qū);110、高壓區(qū);120、結(jié)終端區(qū);130、低壓區(qū);140a、第一 P型結(jié)隔離區(qū);140b、第二 P型結(jié)隔離區(qū);149、高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖和圖2所示的本發(fā)明的橫向剖面圖,一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),包括P型襯底I和設(shè)置在P型襯底I上表面的P型外延層2,P型襯底I和P型外延層2的交界處分別設(shè)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(shè)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(shè)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I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I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(zhǎng)度,第一 N型阱區(qū)21的底部連接P型襯底I的上表面。第一 N型阱區(qū)21呈環(huán)狀,此處的第一 N型阱區(qū)21的環(huán)寬就是指第一 N型阱區(qū)21外周與內(nèi)周之間的寬度,第二 P型阱區(qū)12呈U形,此處的第二 P型阱區(qū)12的長(zhǎng)度是指U形的端口到U形底部的距離。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(shè)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(shè)有高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管149,所述高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管149以第一 N型阱區(qū)21作為漂移區(qū),高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管149的漏極5位于第二 N型阱區(qū)22內(nèi)。所述第一 P型阱區(qū)11構(gòu)成第一 P型結(jié)隔離區(qū)140a,第二 P型阱區(qū)12構(gòu)成第二 P型結(jié)隔離區(qū)140b,第一 N型阱區(qū)21構(gòu)成結(jié)終端區(qū)120,第二 N型阱區(qū)22和第三N型阱區(qū)23共同構(gòu)成高壓區(qū)110。所述隔離結(jié)構(gòu)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I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I的上表面。
[0020]在本實(shí)施例中,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,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,且第四N型阱區(qū)54和第五N型阱區(qū)55的摻雜濃度不同。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,且第四N型阱區(qū)54和第五N型阱區(qū)55的寬度不同。
[0021]如圖3所示傳統(tǒng)隔離結(jié)構(gòu)的橫向剖面圖,成本發(fā)明的隔離結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)隔離結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于,本發(fā)明在第二 N型阱區(qū)22和第二 P型阱區(qū)12之間設(shè)有第四N型阱區(qū)54,在第三N型阱區(qū)23和第二 P型阱區(qū)12之間設(shè)有第五N型阱區(qū)55,因?yàn)樵黾恿诉@2條N型阱區(qū),當(dāng)高壓區(qū)接高電壓時(shí),高壓區(qū)與LDMOS漏極之間PN結(jié)的耗盡有一部分在這兩條濃度較低的N型阱區(qū)內(nèi),有效抑制了P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)穿通。同時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)外側(cè)兩條濃度較高的2條N型阱區(qū)的寬度,滿(mǎn)足與P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)的電荷平衡,又可以保證P型結(jié)隔離結(jié)構(gòu)的耐壓,從而達(dá)到既提高隔離結(jié)構(gòu)的耐壓又抑制隔離結(jié)構(gòu)中高壓區(qū)與橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏端的穿通漏電的效果,傳統(tǒng)隔離結(jié)構(gòu)與本發(fā)明隔離結(jié)構(gòu)的中高壓區(qū)與橫向擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管漏端的穿通漏電的效果如圖4所示。
[0022]本發(fā)明的高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)制備過(guò)程如下:
第一步:在P型襯底I上依次生長(zhǎng)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(zhǎng)P型外延層2,然后在P型外延層2上依次生長(zhǎng)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5000A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表面的5000A的氧化層,并依次淀積氮化硅、刻蝕氮化硅、生長(zhǎng)場(chǎng)氧,形成場(chǎng)區(qū)和有源區(qū);
第五步:在有源區(qū)依次生長(zhǎng)一層厚度為1000A的柵氧化層、離子注入氟化硼調(diào)制閾值、淀積并刻蝕多晶娃棚;
第六步:光刻、離子注入磷和砷生成高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(jìn)行介質(zhì)鈍化處理。
[0023]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想,在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng),均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),包括P型襯底(I)和設(shè)置在P型襯底(I)上表面的P型外延層(2),在P型襯底(I)和P型外延層(2)的交界處分別設(shè)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(shè)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(shè)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(I)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(I)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(zhǎng)度,第一 N型阱區(qū)(21)的底部連接P型襯底(I)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(shè)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(shè)有高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(149),所述高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管(149)以第一 N型阱區(qū)(21)作為漂移區(qū),高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(I)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(I)的上表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),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(quán)利要求書(shū)2所述一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),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(quán)利要求書(shū)I所述一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),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(quán)利要求書(shū)4所述一種高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu),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(quán)利要求1所述高壓驅(qū)動(dòng)電路的隔離結(jié)構(gòu)的方法,其特征在于,包含以下步驟: 第一步:在P型襯底(I)上依次生長(zhǎng)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(zhǎng)P型外延層(2 ),然后在P型外延層(2 )上依次生長(zhǎng)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5000A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5000A的氧化層,并依次淀積氮化硅、刻蝕氮化硅、生長(zhǎng)場(chǎng)氧,形成場(chǎng)區(qū)和有源區(qū); 第五步:在有源區(qū)依次生長(zhǎng)一層厚度為100A的柵氧化層、離子注入氟化硼調(diào)制閾值、淀積并刻蝕多晶娃棚; 第六步:光刻、離子注入磷和砷生成高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(kuò)散金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)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(jìn)行介質(zhì)鈍化處理。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK104167434SQ201410364879
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】陳健, 祝靖, 吳虹, 孫偉鋒, 易揚(yáng)波, 李海松, 張立新, 周飆 申請(qǐng)人:無(wú)錫芯朋微電子股份有限公司