具有經(jīng)優(yōu)化源極側(cè)阻擋能力的高電壓橫向dmos晶體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路的領(lǐng)域。更特定來說，本發(fā)明涉及集成電路中的MOS晶體管。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路可含有具有掩埋漂移區(qū)的平面延伸漏極金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，舉例來說，以提供高于所述MOS晶體管中的柵極電介質(zhì)層的介電強度的操作電壓?？善谕纬裳诼衿茀^(qū)與漏極觸點之間的低電阻漏極部分連接、掩埋漂移區(qū)與MOS晶體管的溝道之間的經(jīng)輕摻雜溝道部分鏈及掩埋漂移區(qū)與集成電路的襯底的頂部表面之間的經(jīng)輕摻雜隔離鏈，所述經(jīng)輕摻雜隔離鏈將MOS晶體管的源極及主體與襯底電隔離?？蛇M(jìn)一步期望最小化在形成集成電路的制作序列中的光刻及離子植入操作的數(shù)目。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下文呈現(xiàn)簡化
【發(fā)明內(nèi)容】
以便提供對本發(fā)明的一或多個方面的基本理解。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并非本發(fā)明的廣泛概述，且既不打算識別本發(fā)明的關(guān)鍵或緊要元件，也不打算記述其范圍。而是，本
【發(fā)明內(nèi)容】
的主要目的為以簡化形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些概念作為稍后所呈現(xiàn)的更詳細(xì)說明的前言。
[0004]—種集成電路可包含平面延伸漏極MOS晶體管，所述平面延伸漏極MOS晶體管具有在所述MOS晶體管的漏極觸點與溝道之間的掩埋漂移區(qū)。掩埋漂移區(qū)與漏極觸點之間的漏極部分鏈與掩埋漂移區(qū)與溝道之間的溝道部分鏈及掩埋漂移層與集成電路的襯底的頂部表面之間的隔離鏈同時形成。所述隔離鏈將延伸漏極MOS晶體管的源極擴散區(qū)及主體區(qū)與所述襯底電隔離。所述漏極部分鏈、溝道部分鏈及隔離鏈?zhǔn)峭ㄟ^離子植入摻雜劑、后續(xù)接著進(jìn)行退火操作而形成，所述退火操作使經(jīng)植入摻雜劑擴散以與所述掩埋漂移區(qū)進(jìn)行電連接。所述隔離鏈中的平均摻雜密度小于所述漏極部分鏈中的平均摻雜密度的三分之二。通過以下操作來形成所述隔離鏈:將經(jīng)離子植入?yún)^(qū)域分段以使得在退火操作之后經(jīng)植入分段的擴散摻雜劑分布在所述隔離鏈中比在漏極部分鏈中更稀釋。
【附圖說明】
[0005]圖1A到圖1D是根據(jù)一實例形成的集成電路的透視圖，其描繪連續(xù)制作階段。
[0006]圖2A及圖2B是含有根據(jù)第一實例形成的平面延伸漏極MOS晶體管的集成電路的俯視圖，其描繪連續(xù)制作階段。
[0007]圖3A及圖3B是含有根據(jù)第二實例形成的平面延伸漏極MOS晶體管的集成電路的俯視圖，其描繪連續(xù)制作階段。
[0008]圖4是含有根據(jù)一實例形成的平面延伸漏極MOS晶體管的集成電路的俯視圖，其是在形成鏈離子植入掩模之后描繪的。
[0009]圖5是含有根據(jù)一實例形成的平面延伸漏極MOS晶體管的集成電路的俯視圖，其是在形成鏈離子植入掩模之后描繪的。
【具體實施方式】
[0010]以下共同待決的專利申請案為相關(guān)的且特此以引用的方式并入:與本申請案同時申請的美國專利申請案14/xxx，XXX (德州儀器(Texas Instruments)檔案號T1-67676)。
[0011]參考附圖描述本發(fā)明，其中貫穿各圖使用相似參考編號來指定類似或等效元件。所述圖未按比例繪制且其僅被提供以圖解說明本發(fā)明。下文參考用于圖解說明的實例性應(yīng)用來描述本發(fā)明的數(shù)個方面。應(yīng)理解，陳述了眾多特定細(xì)節(jié)、關(guān)系及方法以提供對本發(fā)明的理解。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到，可在不使用所述特定細(xì)節(jié)中的一或多者或者使用其它方法的情況下實踐本發(fā)明。在其它實例中，未詳細(xì)展示眾所周知的結(jié)構(gòu)或操作以避免使本發(fā)明模糊。本發(fā)明不受動作或事件的所圖解說明次序限制，這是因為一些動作可以不同次序發(fā)生及/或與其它動作或事件同時發(fā)生。此外，未必需要所有所圖解說明動作或事件來實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0012]—種集成電路可包含平面延伸漏極MOS晶體管，所述平面延伸漏極MOS晶體管具有在集成電路的襯底中在所述MOS晶體管的漏極觸點與溝道之間的掩埋漂移區(qū)。通過離子植入及退火而使所述掩埋漂移區(qū)與所述漏極觸點之間的漏極部分鏈和所述掩埋漂移區(qū)與所述溝道之間的溝道部分鏈及所述掩埋漂移區(qū)與所述襯底的頂部表面之間的隔離鏈同時形成，所述退火使每一鏈中的經(jīng)植入摻雜劑擴散以與所述掩埋漂移區(qū)進(jìn)行電連接。所述隔離鏈經(jīng)配置以將所述MOS晶體管的源極擴散區(qū)及主體區(qū)與襯底電隔離。將隔離鏈中的離子植入?yún)^(qū)域分段以使得在退火過程期間摻雜劑橫向稀釋以與未分段植入?yún)^(qū)域相比減小平均摻雜密度。在退火操作之后，隔離鏈中的鄰近經(jīng)植入分段的摻雜劑分布重疊。隔離鏈中的平均摻雜密度小于漏極部分鏈中的平均摻雜密度的三分之二?？烧{(diào)整對隔離鏈的經(jīng)離子植入?yún)^(qū)域的分段以提供MOS晶體管的所要擊穿電壓及串聯(lián)電阻。
[0013]在第一實例中，所述隔離鏈圍繞所述源極擴散區(qū)及主體區(qū)橫向延伸且連接到所述溝道部分鏈以便將源極擴散區(qū)及主體區(qū)電隔離。在第二實例中，所述溝道部分鏈被配置成環(huán)繞所述漏極部分鏈的閉環(huán)，且所述隔離鏈被配置成環(huán)繞所述溝道部分鏈的閉環(huán)，以使得所述源極擴散區(qū)及主體區(qū)位于所述溝道部分鏈及所述隔離鏈之間。
[0014]出于本說明的目的，術(shù)語“實質(zhì)上相等”在應(yīng)用于集成電路的特征時應(yīng)理解為意指在用于形成集成電路的制作公差相等。
[0015]圖1A到圖1D是根據(jù)一實例形成的集成電路的透視圖，其描繪連續(xù)制作階段。參考圖1Α，在P型襯底1002中及上形成集成電路1000，ρ型襯底1002可為單晶硅晶片、絕緣體上硅(SOI)晶片、具有不同晶體定向的區(qū)的混合定向技術(shù)(HOT)晶片或適于制作集成電路1000的其它材料。在襯底1002中形成平面延伸漏極η溝道MOS晶體管的η型掩埋漂移區(qū)1004。可通過以下操作來形成掩埋漂移區(qū)1004:將η型摻雜劑(舉例來說，磷)離子植入到襯底1002的現(xiàn)有頂部表面中，后續(xù)接著在經(jīng)植入η型摻雜劑上方生長P型外延半導(dǎo)體材料。在本實例的一個版本中，掩埋漂移區(qū)1004的頂部表面在襯底1002中的深度可介于2微米與4微米之間。襯底1002的在掩埋漂移區(qū)1004上面的區(qū)可在集成電路1000的操作期間提供RESURF區(qū)。
[0016]在襯底1002的現(xiàn)有頂部表面上方形成鏈離子植入掩模1006。鏈離子植入掩模1006可包含光致抗蝕劑及/或電介質(zhì)層(例如二氧化硅)。鏈離子植入掩模1006具有在掩埋漂移區(qū)1004的漏極部分1010上方的漏極開口區(qū)域1008。鏈離子植入掩模1006具有在掩埋漂移區(qū)1004的溝道部分1014上方的多個經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012。鏈離子植入掩模1006進(jìn)一步具有在掩埋漂移區(qū)1004的隔離部分1018上方的多個經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016。隔離部分1018延伸超過MOS晶體管的隨后形成的源極擴散區(qū)。在本實例的一個版本中，每一經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016可具有介于1.5微米與3.0微米之間的橫向尺寸且以介于4微米與7微米之間的距離間隔開。在本實例的一個版本中，經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016及經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012可具有實質(zhì)上相等的橫向尺寸及間隔。在另一版本中，經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016及經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012可具有不同的橫向尺寸及間隔，如圖1A中所描繪。在本實例的一個版本中，經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016及經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012可具有如圖1A中所描繪的線性配置。在另一版本中，經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016及經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012可具有彎曲配置。
[0017]參考圖1B，對集成電路1000執(zhí)行鏈離子植入操作，所述鏈離子植入操作同時穿過鏈離子植入掩模1006的漏極開口區(qū)域1008、經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012及經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016將η型摻雜劑(例如磷及可能地砷)離子植入到襯底1002中。在本實例的一個版本中，鏈離子植入操作可具有介于8X 112CnT2與1.5Χ 10 13cm_2之間的劑量。鏈離子植入操作同時形成在漏極開口區(qū)域1008下方的漏極鏈植入?yún)^(qū)1020、在經(jīng)分段溝道開口區(qū)域1012下方的溝道鏈植入?yún)^(qū)1022及在經(jīng)分段隔離開口區(qū)域1016下方的隔離鏈植入?yún)^(qū)1024。在本實例的一個版本中，隔離鏈植入?yún)^(qū)1024不彼此觸及或重疊?？蓪⑺鲦滊x子植入操作作為兩個或兩個以上子植入以不同能量來執(zhí)行，舉例來說，以提供經(jīng)植入摻雜劑的較均勻垂直分布。
[0018]參考圖1C，對集成電路1000執(zhí)行退火操作，所述退火操作使圖1B的漏極鏈植入?yún)^(qū)1020中的摻雜劑擴散以形成漏極擴散鏈1026，漏極擴散鏈1026在漏極部分1010處延伸到掩埋漂移區(qū)1004并與其進(jìn)行電連接。所述退火操作還使圖1B的溝道鏈植入?yún)^(qū)1022中的摻雜劑擴散以形成溝道擴散鏈1028，溝道擴散鏈1028在溝道部分1014處延伸到掩埋漂移區(qū)1004并與其進(jìn)行電連接。此外，所述退火操作使圖1B的隔離鏈植入?yún)^(qū)1024中的摻雜劑擴散以形成隔離擴散鏈1030，隔離擴散鏈1030在隔離部分1018處延伸到掩埋漂移區(qū)1004并與其進(jìn)行電連接。在本實例的一個版本中，來自鄰近隔離鏈植入?yún)^(qū)1024的擴散區(qū)重疊以形成