[发明专利]一种抗辐射SOI器件及制造方法有效

专利信息
申请号: 202110501152.X 申请日: 2021-05-08
公开(公告)号: CN113270423B 公开(公告)日: 2023-06-23
发明(设计)人: 乔明;冯廓;周锌;贺雅娟;张波 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H01L27/12 分类号: H01L27/12;H01L23/552;H01L21/84
代理公司: 电子科技大学专利中心 51203 代理人: 吴姗霖
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 辐射 soi 器件 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种抗辐射SOI器件,其特征在于,包括形成于SOI基片之上的pLDMOS管(101)、nLDMOS管(102)、pMOS管(103)、nMOS管(104)、LIGBT管(105),相邻器件之间通过隔离槽进行隔离,所述隔离槽由隔离侧壁氧化层(14)和隔离槽填充多晶(15)构成;所述SOI基片包括顶层硅(16)、埋氧化层(8)和P型衬底(9);

pLDMOS管(101)包括:在顶层硅(16)上通过离子注入和扩散形成的P型阱区(1)、N型阱区(2)和P型漂移区(3),P型阱区(1)表面有离子注入形成的重掺杂P型接触区(12),N型阱区(2)表面有离子注入形成的重掺杂P型接触区(12)和重掺杂N型接触区(13);在N型阱区(2)和部分P型漂移区(3)表面热生长分别形成栅氧化层(10)和场氧化层(7),栅氧化层(10)左侧覆盖一部分N型阱区(2)中的重掺杂P型接触区(12),右侧连接到场氧化层(7),场氧化层(7)为部分场氧,栅极多晶(11)位于栅氧化层(10)之上并一直向右延伸,覆盖一部分场氧化层(7);pLDMOS源电极(31)位于N型阱区(2)内P型接触区(12)和N型接触区(13)上方、并将P型接触区(12)和N型接触区(13)短接,pLDMOS漏电极(32)位于P型阱区(1)内P型接触区(12)上方,pLDMOS的栅电极(33)位于栅极多晶(11)上方;

nLDMOS管(102)包括:在顶层硅(16)上通过离子注入和扩散形成的P型阱区(1)、N型阱区(2)和N型漂移区(4),P型阱区(1)表面有离子注入形成的重掺杂P型接触区(12)和重掺杂N型接触区(13),N型阱区(2)表面有离子注入形成的重掺杂N型接触区(13);在P型阱区(1)和部分N型漂移区(4)表面热生长分别形成栅氧化层(10)和场氧化层(7),栅氧化层(10)左侧覆盖一部分P型阱区(1)中的重掺杂N型接触区(13),右侧连接到场氧化层(7),场氧化层(7)为部分场氧,栅极多晶(11)位于栅氧化层(10)之上并一直向右延伸,覆盖一部分场氧化层(7);nLDMOS源电极(34)位于P型阱区(1)内的P型接触区(12)和N型接触区(13)上方、并将P型接触区(12)和N型接触区(13)短接,nLDMOS漏电极(35)位于N型阱区(2)内N型接触区(13)上方,nLDMOS的栅电极(36)位于栅极多晶(11)上方;

pMOS管(103)包括:在顶层硅(16)上通过离子注入和扩散形成的N型阱区(2),N型阱区(2)表面有两个通过离子注入形成的重掺杂P型接触区(12);热生长形成的栅氧化层(10)连接两个P型接触区(12)并覆盖部分P型接触区(12),栅极多晶(11)覆盖全部的栅氧化层(10);pMOS源电极(37)位于左侧P型接触区(12)上方,pMOS漏电极(38)位于右侧P型接触区(12)上方,pMOS的栅电极(39)位于栅极多晶(11)上方;

nMOS管(104)包括:在顶层硅(16)上通过离子注入和扩散形成的P型阱区(1),P型阱区(1)表面有两个通过离子注入形成的重掺杂N型接触区(13),热生长形成的栅氧化层(10)连接两个N型接触区(13)并覆盖部分N型接触区(13),栅极多晶(11)覆盖全部的栅氧化层(10);nMOS源电极(40)位于左侧N型接触区(13)上方,nMOS漏电极(41)位于右侧N型接触区(13)上方,nMOS的栅电极(42)位于栅极多晶(11)上方;

LIGBT管(105)包括:在顶层硅(16)上通过离子注入和扩散形成的P型阱区(1)、N型阱区(2)和N型漂移区(4),P型阱区(1)表面有离子注入形成的重掺杂P型接触区(12)和重掺杂N型接触区(13),N型阱区(2)表面有离子注入形成的重掺杂P型接触区(12);在P型阱区(1)和部分N型漂移区(4)表面热生长分别形成栅氧化层(10)和场氧化层(7),栅氧化层(10)左侧覆盖一部分P型阱区(1)中的重掺杂N型接触区(13),右侧连接到场氧化层(7),场氧化层(7)为部分场氧,栅极多晶(11)位于栅氧化层(10)之上并一直向右延伸,覆盖一部分场氧化层(7);LIGBT发射极(43)位于P型阱区(1)内P型接触区(12)和N型接触区(13)上方、并将P型接触区(12)和N型接触区(13)短接,LIGBT集电极(44)位于N型阱区(2)内P型接触区(12)上方,LIGBT的栅电极(45)位于栅极多晶(11)上方;

所述pLDMOS管(101)中,在N型阱区(2)底部靠近埋氧化层(8)处、N型阱区(2)中P型接触区(12)和N型接触区(13)的下方通过离子注入形成高浓度N型埋层(6);

所述nLDMOS管(102)中,在P型阱区(1)底部靠近埋氧化层(8)处、P型阱区(1)中P型接触区(12)和N型接触区(13)的下方通过离子注入形成高浓度P型埋层(5);

所述pMOS管(103)中,在N型阱区(2)底部靠近埋氧化层(8)处通过离子注入形成高浓度N型埋层(6);

所述nMOS管(104)中,在P型阱区(1)底部靠近埋氧化层(8)处通过离子注入形成高浓度P型埋层(5);

所述LIGBT管(105)中,在P型阱区(1)底部靠近埋氧化层(8)处、P型阱区(1)中P型接触区(12)和N型接触区(13)的下方通过离子注入形成高浓度P型埋层(5);

所述高浓度P型埋层(5)的浓度大于P型阱区(1)的浓度,所述高浓度N型埋层(6)的浓度大于N型阱区(2)的浓度。

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