本發(fā)明涉及半導(dǎo)體,具體地,涉及一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管制作方法、一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管、一種芯片和一種電路。
背景技術(shù):
1、橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管(lateral?double-diffused?mosfet,ldmos)作為一種橫向功率器件,其電極均位于器件表面,易于通過內(nèi)部連接實現(xiàn)與低壓信號電路以及其它器件的單片集成,同時又具有耐壓高、增益大、線性度好、效率高、寬帶匹配性能好等優(yōu)點,如今已被廣泛應(yīng)用于功率集成電路中,尤其是低功耗和高頻電路。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管的工作電流較小,驅(qū)動能力慢,在相同工作電流的需求下,需要更大的器件面積,生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管工作電流較小,驅(qū)動能力慢,在相同工作電流的需求下,需要更大的器件面積,生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管、一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管制作方法、一種芯片和一種電路,采用該橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管能夠增加載流子流通通道,增大橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管的工作電流,提高驅(qū)動能力,從而更好地驅(qū)動負(fù)載,提高晶體管的輸出功率,從而增強(qiáng)信號的傳輸能力,提高晶體管的開關(guān)速度,減少開斷損耗,在相同的工作電流要求下,能夠減小晶體管面積,減小生產(chǎn)成本。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管,包括:體區(qū)、漂移區(qū)、源極、漏極、第一柵極和第一場板,所述橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管還包括:襯底,所述襯底由下至上依次包括:第一襯底層、第一氧化層、重?fù)诫s硅層、第二氧化層和第二襯底層,所述第二襯底層和所述第二氧化層呈階梯狀突出于所述重?fù)诫s硅層的上表面;所述體區(qū)、所述漂移區(qū)、所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述第一場板形成于所述第二襯底層;所述第一襯底層和所述體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型,所述重?fù)诫s硅層和所述漂移區(qū)具有第二導(dǎo)電類型,所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型的離子摻雜種類不同;所述第二氧化層包括:柵氧化層和場板氧化層,所述柵氧化層自所述體區(qū)底部延伸至部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層形成于部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層的厚度大于所述柵氧化層的厚度;
3、重?fù)诫s多晶硅層和第三氧化層,形成于未被所述第二氧化層和所述第二襯底層覆蓋的重?fù)诫s硅層的上表面,所述第三氧化層位于所述重?fù)诫s多晶硅層與突出于所述重?fù)诫s硅層的第二襯底層和第二氧化層之間,且所述第三氧化層與形成于所述第二襯底層的體區(qū)緊貼;所述重?fù)诫s多晶硅層具有第二導(dǎo)電類型;
4、所述重?fù)诫s多晶硅層、所述第三氧化層、形成于所述體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的第二氧化層和形成于所述重?fù)诫s多晶硅層、所述體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的重?fù)诫s硅層共同作為第二柵極,剩余的重?fù)诫s硅層和剩余的第二氧化層共同作為第二場板。
5、進(jìn)一步地,所述第一場板氧化層的厚度大于所述場板氧化層的厚度;其中,所述第一場板氧化層為所述第一場板的氧化層。
6、進(jìn)一步地,所述重?fù)诫s硅層由多晶硅制成。
7、進(jìn)一步地,所述重?fù)诫s硅層由單晶硅制成。
8、進(jìn)一步地,所述重?fù)诫s硅層、所述第二氧化層和所述第二襯底層由soi襯底提供。
9、進(jìn)一步地,所述橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管還包括:金屬電極,分別形成于所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述重?fù)诫s硅層上;氧化隔離層,形成于相鄰兩個金屬電極之間。
10、本發(fā)明第二方面提供一種橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管制作方法,所述橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管制作方法包括:形成襯底;其中,所述襯底由下至上依次包括:第一襯底層、第一氧化層、重?fù)诫s硅層、第二氧化層和第二襯底層,所述第二襯底層和所述第二氧化層呈階梯狀突出于所述重?fù)诫s硅層的上表面;所述第一襯底層具有第一導(dǎo)電類型,所述重?fù)诫s硅層具有第二導(dǎo)電類型,所述第一導(dǎo)電類型和所述第二導(dǎo)電類型的離子摻雜種類不同;所述第二氧化層包括:柵氧化層和場板氧化層,所述柵氧化層自所述體區(qū)底部延伸至部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層形成于部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層的厚度大于所述柵氧化層的厚度;
11、在未被所述第二氧化層和所述第二襯底層覆蓋的重?fù)诫s硅層的上表面形成重?fù)诫s多晶硅層和第三氧化層,所述第三氧化層位于所述重?fù)诫s多晶硅層與突出于所述重?fù)诫s硅層的第二襯底層和第二氧化層之間,且所述第三氧化層與待形成于所述第二襯底層的體區(qū)緊貼;所述重?fù)诫s多晶硅層具有第二導(dǎo)電類型;
12、在所述第二襯底層形成體區(qū)、漂移區(qū)、源極、漏極、第一柵極和第一場板;所述體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型,所述漂移區(qū)具有第二導(dǎo)電類型;其中,所述重?fù)诫s多晶硅層、所述第三氧化層、形成于所述體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的第二氧化層和形成于所述重?fù)诫s多晶硅層、所述體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的重?fù)诫s硅層共同作為第二柵極,剩余的重?fù)诫s硅層和剩余的第二氧化層共同作為第二場板。
13、進(jìn)一步地,所述重?fù)诫s硅層由多晶硅制成。
14、進(jìn)一步地,所述重?fù)诫s硅層由單晶硅制成。
15、進(jìn)一步地,所述形成襯底,包括:提供一soi襯底,所述soi襯底由下至上依次包括:所述第一襯底層、所述第一氧化層和所述重?fù)诫s硅層;在所述重?fù)诫s硅層表面形成粘貼氧化層;提供第二襯底層,并在所述第二襯底層上形成所述第二氧化層;利用所述粘貼氧化層將所述第二氧化層與所述重?fù)诫s硅層粘接;利用刻蝕工藝去除部分第二襯底層和部分第二氧化層,形成所述襯底。
16、進(jìn)一步地,所述第二氧化層包括:柵氧化層和場板氧化層,所述柵氧化層自所述體區(qū)底部延伸至部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層形成于部分漂移區(qū)底部,所述場板氧化層的厚度大于所述柵氧化層的厚度。
17、進(jìn)一步地,所述在所述第二襯底層上形成所述第二氧化層,包括:在所述第二襯底層上形成犧牲氧化層;利用刻蝕工藝去除部分犧牲氧化層,形成刻蝕窗口;通過所述刻蝕窗口去除部分第二襯底層,以形成臺階狀的第二襯底層;利用熱氧化工藝在所述犧牲氧化層表面以及未被所述犧牲氧化層覆蓋的第二襯底層表面形成熱氧化層,將剩余的犧牲氧化層和其上的熱氧化層作為所述柵氧化層,將暴露出的第二襯底層上的熱氧化層作為所述場板氧化層。
18、進(jìn)一步地,所述體區(qū)、所述漂移區(qū)、所述第三氧化層、所述重?fù)诫s多晶硅層、所述第一柵極和所述第一場板通過以下方式形成:在利用刻蝕工藝去除部分第二襯底層和部分第二氧化層,形成所述襯底之前,在所述第二襯底層形成所述體區(qū)、所述漂移區(qū)和第一場板氧化層;其中,所述第一場板氧化層為所述第一場板的氧化層;在利用刻蝕工藝去除部分第二襯底層和部分第二氧化層,形成所述襯底之后,形成第一柵極氧化層,以及在劃定的重?fù)诫s多晶硅層與突出于所述重?fù)诫s硅層的第二襯底層和第二氧化層之間形成所述第三氧化層;其中,所述第一柵極氧化層為所述第一柵極的氧化層;在暴露出的重?fù)诫s硅層和所述第二襯底層表面形成多晶硅層;利用刻蝕工藝去除部分多晶硅,保留暴露出的重?fù)诫s硅層上的多晶硅層、所述第一柵極氧化層上的多晶硅層以及部分第一場板氧化層上的多晶硅層,暴露出的重?fù)诫s硅層上的多晶硅層作為所述重?fù)诫s多晶硅層,所述第一柵極氧化層與其上的多晶硅層作為所述第一柵極,所述第一場板氧化層以及部分第一場板氧化層上的多晶硅層作為所述第一場板。
19、進(jìn)一步地,所述方法還包括:在所述襯底表面形成氧化介質(zhì)層;通過刻蝕工藝在所述氧化介質(zhì)層形成接觸孔,所述接觸孔分別與所述源極、所述漏極、所述第一柵極和所述重?fù)诫s硅層接觸;通過沉積工藝在所述接觸孔內(nèi)形成金屬電極,相鄰兩個金屬電極之間的氧化介質(zhì)層作為所述氧化隔離層。
20、本發(fā)明第三方面提供一種芯片,該芯片包括上文所述的橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管。
21、本發(fā)明第四方面提供一種電路,該電路包括上文所述的橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管。
22、通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案,本發(fā)明至少具有如下技術(shù)效果:
23、本發(fā)明的橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管包括襯底,襯底由下至上依次包括:第一襯底層、第一氧化層、重?fù)诫s硅層、第二氧化層和第二襯底層,第二襯底層和第二氧化層呈階梯狀突出于重?fù)诫s硅層的上表面;體區(qū)、漂移區(qū)、源極、漏極、第一柵極和第一場板形成于第二襯底層;第一襯底層和體區(qū)具有第一導(dǎo)電類型,重?fù)诫s硅層和漂移區(qū)具有第二導(dǎo)電類型;第二氧化層包括:柵氧化層和場板氧化層,柵氧化層自體區(qū)底部延伸至部分漂移區(qū)底部,場板氧化層形成于部分漂移區(qū)底部,場板氧化層的厚度大于柵氧化層的厚度。在未被第二氧化層和第二襯底層覆蓋的重?fù)诫s硅層的上表面形成有重?fù)诫s多晶硅層和第三氧化層,第三氧化層位于重?fù)诫s多晶硅層與突出于重?fù)诫s硅層的第二襯底層和第二氧化層之間,且第三氧化層與形成于第二襯底層的體區(qū)緊貼,重?fù)诫s多晶硅層具有第二導(dǎo)電類型。重?fù)诫s多晶硅層、第三氧化層、形成于體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的第二氧化層和形成于重?fù)诫s多晶硅層、體區(qū)底部以及部分漂移區(qū)底部的重?fù)诫s硅層共同作為第二柵極,剩余的重?fù)诫s硅層和剩余的第二氧化層共同作為第二場板。本發(fā)明在第一場板和第一柵極的基礎(chǔ)上,又增加了第二柵極和第二場板,載流子不僅能夠從第一柵極和第一場板底部到達(dá)漏極,還能夠沿著第三氧化層,體區(qū)底部的第二氧化層到達(dá)漂移區(qū)底部,再由漂移區(qū)底部到達(dá)漏極,增加了載流子的流通通道。因此,通過本發(fā)明提供的橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管,能夠增加載流子流通通道,增大橫向雙擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管的工作電流,提高驅(qū)動能力,從而更好地驅(qū)動負(fù)載,提高晶體管的輸出功率,從而增強(qiáng)信號的傳輸能力,提高晶體管的開關(guān)速度,減少開斷損耗,在相同的工作電流要求下,能夠減小晶體管面積,減小生產(chǎn)成本。
24、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。