[发明专利]BCD工艺中的双向高压MOS管及其制造方法

权利要求书

1.一种BCD工艺中的双向高压MOS管结构，其特征在于，包括：

半导体衬底；

形成于所述半导体衬底中的埋层，所述埋层具有第一掺杂类型；

形成于所述埋层上的外延层；

形成于所述外延层中的第一阱区，所述第一阱区具有第一掺杂类型；

分别形成于所述第一阱区两侧的外延层中的第二阱区和第三阱区，所述第二阱区和第三阱区具有第二掺杂类型，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反；

形成于所述第二阱区和第三阱区中的场氧化层；

分别形成于所述第二阱区和第三阱区中的具有第二掺杂类型的源区和漏区，所述源区位于所述第二阱区中场氧化层远离第一阱区的一侧，所述漏区位于所述第三阱区中场氧化层远离第一阱区的一侧；

覆盖于所述外延层表面的栅介质层；

位于所述源区和漏区之间的场氧化层和栅介质层上的栅电极。

2.根据权利要求1所述的双向高压MOS管结构，其特征在于，所述栅电极下方的场氧化层与所述第二阱区或第三阱区的距离为1-3pm。

3.根据权利要求1所述的双向高压MOS管结构，其特征在于，所述第一掺杂类型的导电类型为P型，所述第二掺杂类型的导电类型为N型，或者所述第一掺杂类型的导电类型为N型，所述第二掺杂类型的导电类型为P型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的双向高压MOS管结构，其特征在于，还包括：

覆盖所述源区、漏区、栅电极和外延层的介质层；

位于所述源区、漏区和栅电极上方的介质层中的引线孔，所述引线孔中填充有电极引线。

5.根据权利要求1所述的双向高压MOS管结构，其特征在于，所述双向高压管的耐压值在60V以上。

6.根据权利要求1所述的双向高压MOS管结构，其特征在于，所述第一阱区、第二阱区和第三阱区的掺杂浓度可调。

7.一种BCD工艺中的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底中形成具有第一掺杂类型的埋层；

在所述埋层上生长外延层；

在所述外延层中形成具有第一掺杂类型的第一阱区，在所述第一阱区两侧的外延层中分别形成具有第二掺杂类型的第二阱区和第三阱区，所述第二掺杂类型与第一掺杂类型相反；

在所述第二阱区和第三阱区中定义出选择氧化区，并在所述选择氧化区上形成场氧化层；

在所述外延层表面形成栅介质层；

在所述场氧化层和栅介质层上形成栅电极；

分别在所述栅电极两侧的第二阱区和第三阱区中形成第二掺杂类型的源区和漏区，所述源区位于所述第二阱区中场氧化层远离第一阱区的一侧，所述漏区位于所述第三阱区中场氧化层远离第一阱区的一侧。

8.根据权利要求7所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，采用硅的选择氧化工艺形成所述场氧化层。

9.根据权利要求7所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，所述第一掺杂类型的导电类型为P型，所述第二掺杂类型的导电类型为N型，或者所述第一掺杂类型的导电类型为N型，所述第二掺杂类型的导电类型为P型。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，还包括：

沉积介质层，覆盖所述源区、漏区、栅电极和外延层；

对所述介质层进行刻蚀，以在所述源区、漏区和栅电极上方形成引线孔；

沉积金属层并刻蚀，以在所述引线孔中形成电极引线。

11.根据权利要求7所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，所述栅电极下方的场氧化层与所述第二阱区或第三阱区的距离为1-3μm。

12.根据权利要求7所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，所述第一阱区、第二阱区和第三阱区的掺杂浓度可调。

13.根据权利要求7所述的双向高压MOS管的制造方法，其特征在于，所述第一阱区、第二阱区和第三阱区的形成方法包括：

在所述外延层上生长氧化层，厚度为之间可选；

用光刻版定位所述第一阱区的注入区域并注入磷离子，注入能量为80KeV，剂量在1E12～1E13/cm²之间可选；

用光刻版定位所述第二阱区和第三阱区的注入区域并注入硼离子，注入能量为100KeV，剂量在5E12～5E13/cm²之间可选；

对所述半导体衬底进行退火，退火的温度在1100～1150℃之间可选，时间在1～4H之间可选。