[发明专利]NLDMOS器件及其制造方法有效
申请号: | 201910014757.9 | 申请日: | 2019-01-08 |
公开(公告)号: | CN109698239B | 公开(公告)日: | 2021-06-08 |
发明(设计)人: | 刘冬华 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L21/336 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 郭四华 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | nldmos 器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种NLDMOS器件,其特征在于,包括:
NLDMOS器件的工作电压为500V以上,形成于P型半导体衬底中的第一N型深阱和第二N型深阱,所述第一N型深阱和所述第二N型深阱工艺条件相同且相隔一定距离,漂移区由所述第一N型深阱组成;
形成于所述第二N型深阱中的P阱;
形成于所述半导体衬底上方的多晶硅栅,所述多晶硅栅和所述半导体衬底表面隔离有栅介质层,在横向上所述多晶硅栅从所述P阱延伸到所述漂移区上方,被所述多晶硅栅覆盖的所述P阱用于形成沟道;所述多晶硅栅的第一侧面位于所述P阱上方、所述多晶硅栅的第二侧面位于所述漂移区上方;
由N+区组成的源区和漏区,所述源区形成于所述P阱中并和所述多晶硅栅的第一侧面自对准,所述漏区形成于所述漂移区中;
由P+区组成的衬底引出区,所述衬底引出区形成于所述P阱中并用于将所述P阱引出,所述衬底引出区和所述源区横向接触;
场氧,位于所述P阱和所述漏区之间的所述漂移区上方,所述场氧的第二侧和所述漏区横向接触,所述场氧的第一侧延伸到所述第一N型深阱的第一侧和所述第二N型深阱的第二侧之间,所述场氧的第一侧延伸部分直接覆盖所述P型半导体衬底;所述多晶硅栅的第二侧面延伸到所述场氧上方;
第一PTOP层,形成于所述漂移区表面且位于所述场氧的底部;
第二PTOP层,形成于所述P阱中;
在所述半导体衬底正面形成有层间膜,在所述层间膜的顶部形成有由正面金属层形成的源极、漏极和栅极,所述源极通过穿过所述层间膜的接触孔和所述源区以及所述衬底引出区接触,所述漏极通过穿过所述层间膜的接触孔和所述漏区接触,所述栅极通过穿过所述层间膜的接触孔和所述多晶硅栅接触;
所述源极的正面金属层的第二侧还向所述漂移区的方向延伸形成源端金属场板;
所述漏极的正面金属层的第一侧还延伸到所述漂移区的顶部并形成漏端金属场板;
位于所述漂移区顶部的所述场氧的顶部的所述栅极的正面金属层形成栅端金属场板;
所述第一PTOP层用于加速所述漂移区的表面的耗尽从而提高器件的击穿电压;
所述源端金属场板的第二侧和所述栅端金属场板都向所述源区一侧移动以增加所述栅端金属场板和所述漏端金属场板之间的间距从而提高所述漂移区表面的电场峰值的间距并从而提高器件的击穿电压,所述栅端金属场板的第二侧位于所述多晶硅栅的第二侧的外侧以及所述栅端金属场板的第一侧延伸到所述多晶硅栅的第一侧和第二侧之间。
2.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:所述半导体衬底为硅衬底。
3.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:所述栅介质层为栅氧化层。
4.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:所述场氧为浅沟槽场氧或局部场氧。
5.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:在所述场氧的顶部的靠近所述漏区一侧形成有多晶硅场板,所述多晶硅场板通过穿过所述层间膜的接触孔连接所述漏极。
6.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:所述第二PTOP层的工艺条件和所述第一PTOP层的工艺条件相同且同时形成;或者,所述第一PTOP层和所述第二PTOP层分开形成且所述第一PTOP层的注入能量大于所述第二PTOP层的注入能量,所述第一PTOP层的注入剂量等于所述第二PTOP层的注入剂量。
7.如权利要求1所述的NLDMOS器件,其特征在于:所述正面金属层的材料为铝。
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