本發(fā)明涉及半導(dǎo)體,具體地,涉及一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管、一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管制作方法、一種芯片和一種電路。
背景技術(shù):
1、橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管(lateral?double-diffused?mosfet,ldmos)作為一種橫向功率器件,其電極均位于器件表面,易于通過內(nèi)部連接實現(xiàn)與低壓信號電路以及其它器件的單片集成,同時又具有耐壓高、增益大、線性度好、效率高、寬帶匹配性能好等優(yōu)點,如今已被廣泛應(yīng)用于功率集成電路中,尤其是低功耗和高頻電路。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管的閾值電壓較小,表面電場高,容易擊穿。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管閾值電壓較小,表面電場高,容易擊穿的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管、一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管制作方法、一種芯片和一種電路,采用該橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管能夠存儲電荷,影響漂移區(qū)表面電子的流通通路,使得載流子通過漂移區(qū)的內(nèi)部流通,改善表面的自熱效應(yīng),提高擊穿電壓,減少載流子陷入表面的si與sio2的界面態(tài),提高器件的可靠性,增強場板的作用,降低表面電場,提高擊穿電壓,節(jié)省工藝流程,降低制造成本,加快工藝進度,減小器件面積。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管,包括:襯底、第一阱區(qū)、體區(qū)、漂移區(qū)、源極、漏極和柵極,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管還包括:場板凹槽,形成于所述漂移區(qū);夾層結(jié)構(gòu),形成于所述場板凹槽內(nèi),所述夾層結(jié)構(gòu)由下至上依次包括:第一氧化層、氮化硅層和第二氧化層;其中,所述第一氧化層為中間薄兩邊厚的構(gòu)型,所述第一氧化層包括:位于所述場板凹槽槽底的墊底氧化層和兩個位于所述場板凹槽槽口兩端的氧化側(cè)墻,所述氧化側(cè)墻突出于所述襯底上表面;多晶硅層,形成于所述夾層結(jié)構(gòu)上表面;所述多晶硅層和所述夾層結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成場板結(jié)構(gòu),在所述多晶硅層施加電壓之后,所述夾層結(jié)構(gòu)能夠存儲電荷,并控制載流子在所述漂移區(qū)內(nèi)的流通路徑。
3、進一步地,所述場板凹槽為底部圓滑的橢圓狀構(gòu)型。
4、進一步地,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管還包括:第二阱區(qū),形成于所述襯底遠(yuǎn)離所述體區(qū)的一側(cè),并與所述第一阱區(qū)間隔設(shè)置,所述第二阱區(qū)具有與所述第一阱區(qū)不同的導(dǎo)電類型;其中,所述體區(qū)形成于所述第一阱區(qū)內(nèi)。
5、進一步地,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管還包括:第一淺槽隔離,形成于所述漂移區(qū)與所述第一阱區(qū)的交界處;第二淺槽隔離,形成于所述第一阱區(qū)與所述襯底的交界處,并與所述第二阱區(qū)相鄰。
6、進一步地,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管還包括:第一保護環(huán),形成于所述體區(qū)并與所述源極相鄰,所述第一保護環(huán)具有與所述源極不同的導(dǎo)電類型;第二保護環(huán),形成于所述第一淺槽隔離與所述第二淺槽隔離之間;第三保護環(huán),形成于所述第二阱區(qū)內(nèi),所述第三保護環(huán)具有與所述第二阱區(qū)相同的導(dǎo)電類型。
7、進一步地,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管還包括:金屬電極,分別形成于所述柵極上、所述多晶硅層上、所述漏極上、所述第二保護環(huán)上、所述第三保護環(huán)上以及所述源極與所述第一保護環(huán)上;氧化隔離層,相鄰兩個金屬電極之間均形成有氧化隔離層。
8、本發(fā)明第二方面提供一種橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管制作方法,所述橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管制作方法包括:提供一襯底,并在所述襯底內(nèi)形成第一阱區(qū)、體區(qū)和漂移區(qū);在所述漂移區(qū)內(nèi)形成場板凹槽;在所述場板凹槽內(nèi)形成夾層結(jié)構(gòu),所述夾層結(jié)構(gòu)由下至上依次包括:第一氧化層、氮化硅層和第二氧化層;其中,所述第一氧化層為中間薄兩邊厚的構(gòu)型,所述第一氧化層包括:位于所述場板凹槽槽底的墊底氧化層和兩個位于所述場板凹槽槽口兩端的氧化側(cè)墻,所述氧化側(cè)墻突出于所述襯底上表面;形成柵極,以及在所述夾層結(jié)構(gòu)上表面形成多晶硅層;所述多晶硅層和所述夾層結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成場板結(jié)構(gòu),在所述多晶硅層施加電壓之后,所述夾層結(jié)構(gòu)能夠存儲電荷,并控制載流子在所述漂移區(qū)內(nèi)的流通路徑;形成源極和漏極。
9、進一步地,所述在所述漂移區(qū)內(nèi)形成場板凹槽,包括:利用locos工藝在所述漂移區(qū)內(nèi)形成locos氧化層;利用濕法刻蝕工藝去除所述locos氧化層,形成所述場板凹槽。
10、進一步地,所述在所述場板凹槽內(nèi)形成夾層結(jié)構(gòu),包括:在所述襯底表面形成二氧化硅層;利用刻蝕工藝去除部分二氧化硅層,在所述場板凹槽槽口兩端形成氧化側(cè)墻;在兩個氧化側(cè)墻之間的場板凹槽槽底形成墊底氧化層,將所述墊底氧化層和所述氧化側(cè)墻作為所述第一氧化層;在所述第一氧化層上表面依次形成所述氮化硅層和所述第二氧化層。
11、進一步地,所述利用刻蝕工藝去除部分二氧化硅層,在所述場板凹槽槽口形成氧化側(cè)墻,包括:利用干法刻蝕工藝去除所述場板凹槽外的二氧化硅層,在場板凹槽槽口刻蝕形成所述氧化側(cè)墻,并保留場板凹槽槽底的部分二氧化硅層;利用濕法刻蝕工藝去除場板凹槽槽底的部分二氧化硅層。
12、進一步地,所述方法還包括:在形成第一阱區(qū)、體區(qū)和漂移區(qū)的同時形成第二阱區(qū),所述第二阱區(qū)形成于所述襯底遠(yuǎn)離所述體區(qū)的一側(cè),并與所述第一阱區(qū)間隔設(shè)置,所述第二阱區(qū)具有與所述第一阱區(qū)不同的導(dǎo)電類型。
13、進一步地,所述方法還包括:在形成第一阱區(qū)、體區(qū)和漂移區(qū)之后,在所述漂移區(qū)與所述第一阱區(qū)的交界處形成第一淺槽隔離,在所述第一阱區(qū)與所述襯底的交界處形成第二淺槽隔離,且所述第二淺槽隔離與所述第二阱區(qū)相鄰。
14、進一步地,所述方法還包括:在形成源極和漏極同時,在所述第一淺槽隔離與所述第二淺槽隔離之間形成第二保護環(huán);在所述體區(qū)內(nèi)與所述源極相鄰位置形成第一保護環(huán),在所述第二阱區(qū)內(nèi)形成第三保護環(huán);其中,所述第一保護環(huán)具有與所述源極不同的導(dǎo)電類型,所述第三保護環(huán)具有與所述第二阱區(qū)相同的導(dǎo)電類型。
15、進一步地,所述方法還包括:在所述襯底表面形成氧化介質(zhì)層;通過刻蝕工藝在所述氧化介質(zhì)層形成接觸孔,所述接觸孔分別與所述柵極、所述多晶硅層、所述漏極、所述第二保護環(huán)、所述第三保護環(huán)以及所述源極與所述第一保護環(huán)接觸;通過沉積工藝在所述接觸孔內(nèi)形成金屬電極,將剩余的氧化介質(zhì)層作為所述氧化隔離層。
16、本發(fā)明第三方面提供一種芯片,該芯片包括上文所述的橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管。
17、本發(fā)明第四方面提供一種電路,該電路包括上文所述的橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管。
18、通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案,本發(fā)明至少具有如下技術(shù)效果:
19、本發(fā)明的橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管包括襯底、第一阱區(qū)、體區(qū)、漂移區(qū)、源極、漏極和柵極,在漂移區(qū)內(nèi)形成有場板凹槽,夾層結(jié)構(gòu)形成于場板凹槽內(nèi),夾層結(jié)構(gòu)由下至上依次包括:第一氧化層、氮化硅層和第二氧化層。第一氧化層為中間薄兩邊厚的構(gòu)型,第一氧化層包括:位于場板凹槽槽底的墊底氧化層和兩個位于場板凹槽槽口兩端的氧化側(cè)墻,氧化側(cè)墻突出于襯底上表面。在夾層結(jié)構(gòu)上表面形成有多晶硅層。多晶硅層和夾層結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成場板結(jié)構(gòu),在多晶硅層施加電壓之后,夾層結(jié)構(gòu)能夠存儲電荷,并控制載流子在漂移區(qū)內(nèi)的流通路徑。通過本發(fā)明提供的橫向雙擴散場效應(yīng)晶體管,能夠存儲電荷,影響漂移區(qū)表面電子的流通通路,使得載流子通過漂移區(qū)的內(nèi)部流通,改善表面的自熱效應(yīng),提高擊穿電壓,減少載流子陷入表面的si與sio2的界面態(tài),提高器件的可靠性,增強場板的作用,降低表面電場,提高擊穿電壓,節(jié)省工藝流程,降低制造成本,加快工藝進度,減小器件面積。
20、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。