一種高壓pmos晶體管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高壓PMOS晶體管，包括：埋層，其設(shè)置在晶圓上；P-襯底，其設(shè)置在所述埋層BN上；環(huán)狀深N阱區(qū)域，其配置于所述P-襯底中；P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍；P+源極，其配置于所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中；P+漏極，其配置于所述P阱區(qū)域中；柵極，其設(shè)置在所述P-襯底之上。本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管，能夠省略深N阱區(qū)域中的漂移區(qū)層，從而節(jié)省了光刻步驟，從而降低芯片制備成本。
【專利說明】—種高壓PMOS晶體管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高壓PMOS晶體管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)(MOS)晶體管可分為N溝道與P溝道兩大類，P溝道硅MOS場效應(yīng)晶體管在N型硅襯底上有兩個P+區(qū)，分別叫做源極和漏極，兩極之間不通導(dǎo)，源極上加有足夠的正電壓(柵極接地)時，柵極下的N型硅表面呈現(xiàn)P型反型層，成為連接源極和漏極的溝道。改變柵壓可以改變溝道中的空穴密度,從而改變溝道的電阻,這種MOS場效應(yīng)晶體管稱為P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管；如果N型硅襯底表面不加?xùn)艍壕鸵汛嬖赑型反型層溝道，加上適當(dāng)?shù)钠珘海墒箿系赖碾娮柙龃蠡驕p小，這樣的MOS場效應(yīng)晶體管稱為P溝道耗盡型場效應(yīng)晶體管。以上類型的晶體管統(tǒng)稱為PMOS晶體管。
[0003]P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低，因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下，PMOS晶體管的跨導(dǎo)小于N溝道MOS晶體管。此外，P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對值一般偏高，要求有較高的工作電壓。PMOS和NMOS在結(jié)構(gòu)上完全相像，所不同的是襯底和源漏的摻雜類型。簡單地說，NMOS是在P型硅的襯底上，通過選擇摻雜形成N型的摻雜區(qū)，作為NMOS的源漏區(qū)；PM0S是在N型硅的襯底上，通過選擇摻雜形成P型的摻雜區(qū)，作為PMOS的源漏區(qū)。然而，對現(xiàn)在盛行的CMOS工藝來說，大多數(shù)是先在P型襯底上形成N型區(qū)域，再在N型區(qū)域中構(gòu)建PM0S。兩塊源漏摻雜區(qū)之間的距離稱為溝道長度L，而垂直于溝道長度的有效源漏區(qū)尺寸稱為溝道寬度W。對于這種簡單的結(jié)構(gòu)，器件源漏是完全對稱的，只有在應(yīng)用中根據(jù)源漏電流的流向才能最后確認(rèn)具體的源和漏。
[0004]PMOS的工作原理與NMOS相類似。因為PMOS是N型硅襯底，其中的多數(shù)載流子是電子，少數(shù)載流子是空穴，源漏區(qū)的摻雜類型是P型，所以，PMOS的工作條件是在柵上相對于源極施加負(fù)電壓，亦即在PMOS的柵上施加的是負(fù)電荷電子，而在襯底感應(yīng)的是可運動的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層，不考慮二氧化硅中存在的電荷的影響，襯底中感應(yīng)的正電荷數(shù)量就等于PMOS柵上的負(fù)電荷的數(shù)量。當(dāng)達(dá)到強(qiáng)反型時，在相對于源端為負(fù)的漏源電壓的作用下，源端的正電荷空穴經(jīng)過導(dǎo)通的P型溝道到達(dá)漏端，形成從源到漏的源漏電流。同樣地，VGS越負(fù)(絕對值越大)，溝道的導(dǎo)通電阻越小，電流的數(shù)值越大。與NMOS一樣，導(dǎo)通的PMOS的工作區(qū)域也分為非飽和區(qū)，臨界飽和點和飽和區(qū)。當(dāng)然，不論NMOS還是PM0S，當(dāng)未形成反型溝道時，都處于截止區(qū)，其電壓條件是:VGS〈VTN (NMOS), VGS>VTP(PMOS)，值得注意的是，PMOS的VGS和VTP都是負(fù)值。PMOS集成電路是一種適合在低速、低頻領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的器件。
[0005]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高壓PMOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一種非對稱的高壓PMOS晶體管，非對稱是指漏極與源極不對稱。傳統(tǒng)的低壓MOS晶體管的漏極結(jié)構(gòu)與源極結(jié)構(gòu)是對稱的。對高壓器件來說，如果電路設(shè)計僅需要漏極耐受高壓，則可以構(gòu)建非對稱的高壓器件。僅漏極能耐受較高電壓，漏極相對柵極能耐高壓，且漏極相對源極和襯體端也都能耐受高壓，本發(fā)明中提到的“襯體”是指MOS晶體管的本體(body)或體積(bulk)。本領(lǐng)域公知中文教科書中，常將“襯體”翻譯為“襯底”，而晶圓的基底(英文為substrate)也被翻譯為襯底。兩者完全是兩個事物，容易混淆，特在此對兩者區(qū)別加以著重說明和強(qiáng)調(diào)。如圖1所示，MOS管一般為四端器件，所述四端分別是:柵極、源極、漏極、襯體，而襯體(body或bulk)端為MOS晶體管除柵極、源極、漏極之外的部分整體作為一端，“襯體”取其為MOS管主體的意思。本發(fā)明中，將英文“substrate”仍稱為“襯底”，將MOS管的第四端稱為“襯體”。
[0006]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的高壓PMOS晶體管結(jié)構(gòu)所存在的缺點是，需要額外的光刻步驟產(chǎn)生漂移區(qū)層(PB層，英文“P-Base”)，其摻雜濃度比P+區(qū)域較淺。PB層有兩個作用:一是形成低摻雜濃度的漂移區(qū)，以便漏極相對源極和襯體耐受較高電壓；二是PB使得靠近漏極P+側(cè)的柵極氧化層變厚，以便承受較高的漏極相對柵極的電壓。然而，一般芯片成本正比于光刻步驟。
[0007]因此，針對傳統(tǒng)的高壓PMOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法，有必要提出一種全新的高壓PMOS晶體管制備工藝，以便節(jié)省高壓PMOS晶體管制備過程中的光刻步驟，從而降低芯片制備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的旨在提供一種高壓PMOS晶體管，能夠節(jié)省高壓PMOS晶體管制備過程中的光刻步驟，從而降低芯片制備成本。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高壓PMOS晶體管，包括:
埋層(BN)，其設(shè)置在晶圓上；
P-襯底(P-Sub )，其設(shè)置在所述埋層BN上；
環(huán)狀深N阱區(qū)域，其配置于所述P-襯底中；
P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍；
P+源極，其配置于所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中；
P+漏極，其配置于所述P阱(PWell)區(qū)域中；
柵極，其設(shè)置在所述P-襯底之上。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:
所述P+源極與所述P阱區(qū)域相距出第一預(yù)定距離；
所述P+漏極與配置有配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域相距出第二預(yù)定距離； 其中:所述第一預(yù)定距離與第二預(yù)定距離相同或不同。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:
所述深N阱區(qū)域從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層中；
所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)所述柵極是非對稱型時，其形狀包括:階梯型。
[0013]進(jìn)一步地，當(dāng)所述柵極是階梯型且所述階梯型是一端高于另一端時，可以進(jìn)一步包括:
所述柵極較低的一端位于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域之上； 所述柵極較高的一端位于所述P阱區(qū)域之上。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種高壓PMOS晶體管的制備方法，包括: 在預(yù)先形成埋層(BN)的晶圓上，通過外延工藝形成P-襯底(P-Sub)；
對所述P-襯底進(jìn)行深N阱注入，形成環(huán)狀深N阱區(qū)域和P阱(PWell)區(qū)域；
在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域的上方，通過氧化形成薄柵氧層；
在所述P阱(PWell)區(qū)域的上方，通過氧化形成厚氧層，其中:所述P阱(PWell)區(qū)域上方的厚氧層與所述環(huán)狀深N阱區(qū)域上方的薄柵氧層相連接；
在所述薄柵氧層和所述厚氧層的上方，通過淀積多晶硅形成柵極；
在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中通過分別注入N+摻雜和P+摻雜形成N+有源區(qū)和P+源極，在所述P阱(PWell)區(qū)域中通過注入P+摻雜形成P+漏極。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法可以包括:
所述P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍；
所述深N阱區(qū)域，其配置有所述P+源極并且從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層，所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
[0016]進(jìn)一步地，所述薄柵氧層是位于形成有配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域上方，所述厚柵氧層位于所述P阱區(qū)域上方。
[0017]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述厚氧層的厚度大于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成階梯型的氧化層。
[0018]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述厚氧層的厚度等于所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成平面型的氧化層。
[0019]本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法，能夠節(jié)省高壓PMOS晶體管制備過程中的光刻步驟，從而降低芯片制備成本。
[0020]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1不出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的聞壓PMOS晶體管的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的高壓PMOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的高壓PMOS晶體管中的P阱區(qū)域包圍P+漏極的俯視不意圖；
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法的流程示意圖。【具體實施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0023]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。
[0024]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0025]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。如圖2所示，在預(yù)先形成埋層BN的晶圓上，通過外延工藝形成P-Sub。圖2中除BN外的區(qū)域都可以被稱為P-Sub，也叫襯底，英文為Substrate，P表示其摻雜類型為P型。一般半導(dǎo)體工藝中，所有的器件都是以襯底為依托，起到支撐、固定的作用，相當(dāng)于為一個大基底，襯托著所有器件。完成后的截面圖如圖2所示。
[0026]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。接著，進(jìn)行深N阱注入，形成DN區(qū)域和PWell。DN區(qū)域和PWell區(qū)域可以共用一個光刻版來形成。通常PWell可以用DN的反版來完成。在一種實施例中，也可以省略對PWell區(qū)的離子注入，即省略對PWell的濃度調(diào)整，這樣PWell具有與P-Sub (襯底)一樣的摻雜濃度。完成后的截面圖如圖3所示?？梢岳斫獾氖牵瑘D3中示出的是晶體管制備過程中的截面圖，在制造出的晶體管中，實際為一個深N的環(huán)狀圍墻，中間圍成一個PWell區(qū)。
[0027]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。如圖4所示，通過氧化形成薄柵氧。一般用干法氧化工藝形成。其結(jié)構(gòu)非常致密，以保證器件大批量生產(chǎn)時的一致性。此柵氧的位置為DN區(qū)域上面的一小塊方型區(qū)域。完成后的截面圖如圖4所示。
[0028]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。如圖5所示，通過氧化形成厚氧層。其具體位置為PWell上的較厚的方型區(qū)域。由于都為氧化層，與上一步中形成的薄柵氧連成一體。此厚氧層的作用是增加漏極與柵極之間的耐壓。例如，在一個例子中，柵極與源極之間的耐壓僅為5V，而漏極與柵極之間的耐壓由于此厚氧層的存在而被提高到60V。當(dāng)然在一種實施例中，也可以通過增加第三步形成柵氧的氧化時間，而形成較厚的柵氧，例如柵氧可以與第四步厚氧層厚度一樣，這樣可能實現(xiàn)柵極和源極的耐壓與漏極和柵極的耐壓一樣高，例如都為60V。但一般比較常見的為柵極相對源極耐壓較小，這樣的器件一般具有閾值電壓較低的優(yōu)點。完成后的截面圖如圖5所示。[0029]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。如圖6所示，通過淀積多晶硅形成柵極。柵極為斜格填充的區(qū)域。一般為淀積工藝形成。形成MOS管的柵極控制端。柵極一般用于通過施加電壓來控制MOS管的導(dǎo)通特性。完成后的截面圖如圖6所示。
[0030]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法中步驟之一的截面示意圖。如圖7所示，通過先后注入N+和P+摻雜形成N+和P+有源區(qū)。完成后的截面圖如圖7所示。在一個例子中，P-Sub和PWell的摻雜濃度為IO1Vcm3,即每立方厘米體積內(nèi)離子個數(shù)為IO170例如，DN的摻雜濃度為5 X IO1Vcm3, N+和P+的摻雜濃度為1019/cm3, BN的摻雜濃度為 IO2Vcm30
[0031]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的高壓PMOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，對于一些工藝中已經(jīng)存在埋層的工藝，例如需要隔離器件的工藝一般存在埋層BN，用于與DN層配合，形成獨立的PWell區(qū)域，可以構(gòu)建如圖8的高壓PM0S。圖8與圖1相比，無需PB光刻步驟形成PB區(qū)域，從而可以節(jié)省光刻步驟，減小芯片成本。一般芯片成本正比于光刻步驟。本發(fā)明的高壓PMOS的最大耐受電壓主要取取決于DN和PWell的摻雜濃度，兩者的摻雜濃度越小，耐壓越高。在一種優(yōu)選實施例中，可以通過增加和調(diào)整PWell的摻雜濃度來減小本發(fā)明中PMOS的導(dǎo)通電阻?？梢岳斫?，PWe11的摻雜濃度越大，本發(fā)明的PMOS的導(dǎo)通電阻越小。
[0032]如圖2-8所示流程的原理是，利用兩個深N阱(DN)區(qū)域(DN為Deep NWell的縮寫)與埋層BN隔離出一塊PWell區(qū)域(一般與DN外的ρ-sub區(qū)域摻雜濃度相同，比P+的摻雜濃度低)，以用于做漏極的漂移區(qū)。同時PWell包圍P+—定的間距，例如可以為0.1微米?10微米之間的任何值，此值一方面與工藝的光刻和控制精度(由工藝設(shè)備有關(guān))有關(guān)，在漏極側(cè)的此間距范圍能形成比柵極氧化層厚的厚氧層，以圖2為例，柵極氧化層為柵極與DN重疊區(qū)域中柵極與DN之間的氧化層，此處所述厚氧層為柵極與PWell重疊區(qū)域中柵極與PWell之間的氧化層，此厚氧有助于提高漏極相對柵極的耐壓。其中斜格填充區(qū)為柵極，柵極可以由多晶硅材料形成，也可以由金屬形成。
[0033]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的高壓PMOS晶體管中的P阱區(qū)域包圍P+漏極的俯視示意圖。如圖9所示，Pffell包圍P+ —定的間距L，例如，所述間距L可以為0.1微米?10微米之間的任何值?？梢岳斫獾氖牵琍+源極所配置于的環(huán)狀深N阱區(qū)域包圍所述P+源極的間距的數(shù)值范圍也可以是0.1微米?10微米之間的任何值；P+源極所配置于的環(huán)狀深N阱區(qū)域包圍所述N+有源區(qū)的間距的數(shù)值范圍也可以是0.1微米?10微米之間的任何值。
[0034]因此，可以理解的是，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高壓PMOS晶體管的制備方法。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的晶體管制備方法的流程示意圖。如圖10所示，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法可以包括:
步驟S1:在預(yù)先形成埋層(BN)的晶圓上，通過外延工藝形成P-襯底(P-Sub)；
步驟S2:對所述P-襯底進(jìn)行深N阱注入，形成配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域和P阱(PWell)區(qū)域；
步驟S3:在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域的上方，通過氧化形成薄柵氧層；
步驟S4:在所述P阱(PWell)區(qū)域的上方，通過氧化形成厚氧層，其中:所述P阱(PWell)區(qū)域上方的厚氧層與所述環(huán)狀深N阱區(qū)域上方的薄柵氧層相連接；
步驟S5:在所述薄柵氧層和所述厚氧層的上方，通過淀積多晶硅形成柵極；
步驟S6:在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中通過分別注入N+摻雜和P+摻雜形成N+有源區(qū)和P+源極，在所述P阱(PWell)區(qū)域中通過注入P+摻雜形成P+漏極。
[0035]如圖8所示，所述柵極設(shè)置于所述P-襯底之上并且分別電氣連接所述P+源極和所述P+漏極。
[0036]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法可以包括:
所述P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍；
所述深N阱區(qū)域，其配置有所述P+源極并且從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層，所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
[0037]進(jìn)一步地，所述薄柵氧層是位于形成有配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域上方，所述厚柵氧層位于所述P阱區(qū)域上方。
[0038]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述厚氧層的厚度大于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成階梯型的氧化層。
[0039]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述厚氧層的厚度等于所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成平面型的氧化層。
[0040]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述P-襯底和所述P阱(PWell)區(qū)域的摻雜濃度相同并且均為1017/cm3。
[0041]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述N+有源區(qū)、所述P+源極和所述P+漏極的摻雜濃度相同并且均為1019/cm3。
[0042]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:環(huán)狀深N阱區(qū)域的摻雜濃度為5X1017/cm3。
[0043]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管的制備方法還包括:所述埋層(BN)的摻雜濃度為IO2tVcm3。
[0044]本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法，能夠節(jié)省高壓PMOS晶體管制備過程中的光刻步驟，從而降低芯片制備成本。
[0045]通過以上高壓PMOS晶體管的制備過程可以看出，本發(fā)明還提供了一種高壓PMOS晶體管，包括:埋層(BN)，其設(shè)置在晶圓上；P-襯底(P-Sub)，其設(shè)置在所述埋層BN上；環(huán)狀深N阱區(qū)域，其配置于所述P-襯底中；P,(PWell)區(qū)域，其由所述深N阱(DN)區(qū)域與所述埋層(BN)隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍；P+源極，其配置于所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中；P+漏極，其配置于所述P阱(PWell)區(qū)域中；柵極，其設(shè)置在所述P-襯底之上?？梢岳斫獾氖牵琈OS管的控制原理是通過柵極電壓控制溝道的形成，柵極與溝道之間是絕緣層?xùn)叛鯇?例如，為二氧化硅層)，而柵氧不導(dǎo)電。
[0046]進(jìn)一步地，所述深N阱區(qū)域的環(huán)狀包括:矩形環(huán)、方形環(huán)、圓環(huán)或橢圓環(huán)。
[0047]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:
所述P+源極與所述P阱區(qū)域相距出第一預(yù)定距離；
所述P+漏極與配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域相距出第二預(yù)定距離； 其中:所述第一預(yù)定距離與第二預(yù)定距離相同或不同。
[0048]進(jìn)一步地,本發(fā)明提供的聞壓PMOS晶體管還包括:
所述深N阱區(qū)域從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層；
所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
[0049]進(jìn)一步地，所述柵極包括:對稱型或非對稱型。
[0050]進(jìn)一步地，當(dāng)所述柵極是非對稱型時，其形狀包括:階梯型。
[0051]進(jìn)一步地，當(dāng)所述柵極是階梯型且所述階梯型是一端高于另一端時，進(jìn)一步可以包括:
所述柵極較低的一端位于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域之上；
所述柵極較高的一端位于所述P阱區(qū)域之上。
[0052]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:襯體，其由所述埋層和所述P-襯底構(gòu)成。
[0053]進(jìn)一步地，所述襯體可以包括:N+有源區(qū)，其配置于所述深N阱區(qū)域中。
[0054]進(jìn)一步地，所述襯體與所述源極之間的相對位置關(guān)系包括:
所述N+有源區(qū)與所述源極相互鄰接；或
所述N+有源區(qū)與所述源極彼此間隔一預(yù)定距離。
[0055]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:
所述P阱區(qū)域包圍所述P+漏極的間距的數(shù)值范圍為0.1微米?10微米之間；
所述環(huán)狀深N阱(DN)左側(cè)區(qū)域包圍所述P+源極的間距的數(shù)值范圍為0.1微米?10微米之間；和/或
所述環(huán)狀深N阱(DN)左側(cè)區(qū)域包圍所述N+有源區(qū)的間距的數(shù)值范圍為0.1微米?10微米之間。
[0056]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:所述深N阱(DN)區(qū)域之外的所述P-襯底的摻雜濃度相同。
[0057]進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管還可以包括:所述P-襯底的摻雜濃度比所述P+源極或所述P+漏極的摻雜濃度低。
[0058]本發(fā)明提供的高壓PMOS晶體管，能夠省略深N阱(DN)區(qū)域中的漂移區(qū)層(PB層)，從而節(jié)省了高壓PMOS晶體管制備過程中的光刻步驟，從而降低芯片制備成本。
[0059]以上所述僅是本發(fā)明的部分實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓PMOS晶體管，其特征在于，包括: 埋層，其設(shè)置在晶圓上； P-襯底，其設(shè)置在所述埋層BN上； 環(huán)狀深N阱區(qū)域，其配置于所述P-襯底中； P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍； P+源極，其配置于所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中； P+漏極，其配置于所述P阱區(qū)域中； 柵極，其設(shè)置在所述P-襯底之上。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓PMOS晶體管，其特征在于，還包括: 所述P+源極與所述P阱區(qū)域相距出第一預(yù)定距離； 所述P+漏極與配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域相距出第二預(yù)定距離； 其中:所述第一預(yù)定距離與所述第二預(yù)定距離相同或不同。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓PMOS晶體管，其特征在于，還包括: 所述深N阱區(qū)域從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層； 所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓PMOS晶體管，其特征在于，所述柵極是非對稱型，其形狀包括:階梯型。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓PMOS晶體管，其特征在于，所述柵極是階梯型且所述階梯型是一端聞于另一端時，進(jìn)一步包括: 所述柵極較低的一端位于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域之上， 所述柵極較高的一端位于所述P阱區(qū)域之上。
6.一種高壓PMOS晶體管的制備方法，其特征在于，包括: 在預(yù)先形成埋層的晶圓上，通過外延工藝形成P-襯底； 對所述P-襯底進(jìn)行深N阱注入，形成環(huán)狀深N阱區(qū)域和P阱區(qū)域； 在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域的上方，通過氧化形成薄柵氧層； 在所述P阱區(qū)域的上方，通過氧化形成厚氧層，其中:所述P阱區(qū)域上方的厚氧層與所述環(huán)狀深N阱區(qū)域上方的薄柵氧層相連接； 在所述薄柵氧層和所述厚氧層的上方，通過淀積多晶硅形成柵極； 在所述環(huán)狀深N阱區(qū)域中通過分別注入N+摻雜和P+摻雜形成N+有源區(qū)和P+源極，在所述P阱區(qū)域中通過注入P+摻雜形成P+漏極。
7.如權(quán)利要求6所述的高壓PMOS晶體管的制備方法，其特征在于，包括: 所述P阱區(qū)域，其由所述深N阱區(qū)域與所述埋層隔離出的空間構(gòu)成并且被環(huán)狀深N阱區(qū)域所包圍； 所述深N阱區(qū)域，其配置有所述P+源極并且從所述P-襯底的上表面延伸至所述埋層，所述柵極位于所述P+源極和所述P+漏極之間。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓PMOS晶體管的制備方法，其特征在于，所述薄柵氧層是位于形成有配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域上方，所述厚柵氧層位于所述P阱區(qū)域上方。
9.如權(quán)利要求6所述的高壓PMOS晶體管的制備方法，其特征在于，還包括: 所述厚氧層的厚度大于配置有所述P+源極的環(huán)狀深N阱區(qū)域所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成階梯型的氧化層。
10.如權(quán)利要求6所述的高壓PMOS晶體管的制備方法，其特征在于，還包括: 所述厚氧層的厚度等于所述薄柵氧層的厚度，以在所述P-襯底之上形成平面型的氧化層。
【文檔編號】H01L29/06GK103956384SQ201410179185
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司