[发明专利]一种抗辐射SOI器件及制造方法有效
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 | ||
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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的