低壓cmos器件及cmos反相器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓CMOS器件及CMOS反相器。
【背景技術(shù)】
[0002]B⑶是一種單片集成工藝技術(shù)，這種技術(shù)能夠在同一芯片上制作雙極型晶體管(Bipolar Junct1n Transistor) ,CMOS和DMOS器件，具有雙極型器件高跨導(dǎo)、強(qiáng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力和 CMOS 集成度高、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor)是一種互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，它有兩種彼此互補(bǔ)的PMOS與NMOS組成。
[0003]現(xiàn)有的B⑶工藝中低壓CMOS器件不能耐高壓，只能連接0-5V的電壓，其原因是低壓CMOS器件上的低壓MOS器件做在低壓N阱上，不能承受高電壓，因此不能實(shí)現(xiàn)高壓信號的邏輯轉(zhuǎn)換；但如果用高壓MOS器件實(shí)現(xiàn)高壓信號之間的邏輯轉(zhuǎn)換，將占據(jù)很大的版圖面積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種低壓CMOS器件以及CMOS反相器，以解決現(xiàn)有低壓CMOS器件無法實(shí)現(xiàn)高壓信號轉(zhuǎn)換的問題。
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種低壓CMOS器件，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有低壓PMOS元件、低壓NMOS元件、所述低壓PMOS元件和低壓NMOS元件中任意一個(gè)與所述半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有第一高壓阱，另一個(gè)與所述半導(dǎo)體襯底之間則設(shè)有低壓阱，所述半導(dǎo)體襯底上還設(shè)有與所述低壓阱對應(yīng)的第二高壓阱；所述低壓阱和所述第一高壓阱皆位于所述第二高壓阱內(nèi)。
[0006]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體襯底為P型半導(dǎo)體襯底；
[0007]所述低壓PMOS元件與所述P型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有第一低壓N阱；
[0008]所述低壓NMOS元件與所述P型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有高壓P阱；
[0009]所述P型半導(dǎo)體襯底上設(shè)有高壓N阱，第一低壓N阱和高壓P阱皆位于所述高壓N阱之內(nèi)；
[0010]高壓N阱內(nèi)的第一低壓N阱的N+有源區(qū)可以接高電壓；
[0011]高壓P阱內(nèi)的P+有源區(qū)可接高電壓。
[0012]進(jìn)一步地，還包括第二低壓N阱；
[0013]所述第二低壓N阱、高壓P阱以及第一低壓N阱皆位于所述高壓N阱之內(nèi)；
[0014]第二低壓N阱上的N+有源區(qū)可以接高電壓。
[0015]進(jìn)一步地，所述高壓N阱的底部與所述半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有埋層。
[0016]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體襯底為N型半導(dǎo)體襯底；
[0017]所述低壓NMOS元件與所述N型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有第一低壓P阱；
[0018]所述低壓PMOS元件與所述N型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有高壓N阱；
[0019]所述N型半導(dǎo)體襯底上設(shè)有高壓P阱，第一低壓P阱和高壓N阱皆位于所述高壓P阱之內(nèi)；
[0020]高壓P阱內(nèi)的第一低壓P阱上的P+有源區(qū)可以接高電壓；
[0021]高壓N阱的N+有源區(qū)可接高電壓。
[0022]進(jìn)一步地，還包括第二低壓P阱；
[0023]所述第二低壓P阱、高壓N阱以及第一低壓P阱皆位于所述高壓P阱之內(nèi)；
[0024]高壓P阱內(nèi)的第二低壓P阱上的P+有源區(qū)可以接高電壓。
[0025]進(jìn)一步地，所述高壓P阱的底部與所述半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有埋層。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種CMOS反相器，包括上述P型半導(dǎo)體襯底實(shí)施例中任意一項(xiàng)所述的低壓CMOS器件；
[0027]所述低壓PMOS元件的柵極和所述低壓NMOS元件的柵極連通后形成輸入端；
[0028]所述低壓PMOS元件的漏極和所述低壓NMOS元件的漏極連通后形成輸出端；
[0029]所述低壓PMOS元件的源極形成所述反相器的高電位端；
[0030]所述低壓NMOS元件的源極形成所述反相器的低電位端。
[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種CMOS反相器，包括上述N型半導(dǎo)體襯底實(shí)施例中任意一項(xiàng)所述的低壓CMOS器件；
[0032]所述低壓NMOS元件的柵極和所述低壓PMOS元件的柵極連通后形成輸入端；
[0033]所述低壓NMOS元件的漏極和所述低壓PMOS元件的漏極連通后形成輸出端；
[0034]所述低壓NMOS元件的源極形成所述反相器的高電位端；
[0035]所述低壓PMOS元件的源極形成所述反相器的低電位端。
[0036]本實(shí)用新型提供了一種低壓CMOS器件以及CMOS反相器，將與半導(dǎo)體襯底類型相同的低壓阱設(shè)為高壓阱，并在此高壓阱和和另一低壓阱與半導(dǎo)體襯底之間設(shè)置高壓阱，通過降低摻雜濃度的方式使得低壓CMOS器件可以接高電壓，從而實(shí)現(xiàn)了高壓的邏輯轉(zhuǎn)換，同時(shí)，節(jié)約了版圖的面積。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的低壓CMOS器件剖面圖；
[0039]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低壓CMOS器件剖面圖；
[0040]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一低壓CMOS器件剖面圖；
[0041]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一低壓CMOS器件剖面圖；
[0042]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的CMOS反相器剖面圖；
[0043]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的CMOS反相器的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0045]如圖1所示，現(xiàn)有的B⑶半導(dǎo)體工藝中的低壓CMOS器件10通常包括半導(dǎo)體襯底11，所述半導(dǎo)體襯底11上具有低壓PMOS元件12和低壓NMOS元件13，所述低壓PMOS元件12與所述半導(dǎo)體襯底11之間設(shè)有低壓N阱14，所述低壓NMOS元件13與所述半導(dǎo)體襯底11之間設(shè)有低壓P阱15。由于所述低壓CMOS器件10設(shè)置在低壓N阱14上，則無法實(shí)現(xiàn)高壓信號的邏輯轉(zhuǎn)換。
[0046]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種低壓CMOS器件20，包括半導(dǎo)體襯底21，所述半導(dǎo)體襯底21上具有低壓PMOS元件22、低壓NMOS元件23、所述低壓PMOS元件22和低壓NMOS元件23中任意一個(gè)與所述半導(dǎo)體襯底21之間設(shè)有第一高壓阱(圖未標(biāo))，另一個(gè)與所述半導(dǎo)體襯底21之間則設(shè)有第一低壓阱(圖未標(biāo))，所述半導(dǎo)體襯底21上還設(shè)有與所述低壓阱對應(yīng)的第二高壓阱(圖未標(biāo))；所述低壓阱和所述第一高壓阱皆位于所述第二高壓阱內(nèi)。通過降低摻雜濃度的方式使得低壓CMOS器件可以接高電壓，從而實(shí)現(xiàn)了高低壓的邏輯轉(zhuǎn)換，同時(shí)，節(jié)約了版圖的面積。
[0047]本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底11為P型半導(dǎo)體襯底。
[0048]具體地，所述低壓PMOS元件22與所述P型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有第一低壓N阱24 ;所述低壓NMOS元件23與所述P型半導(dǎo)體襯底之間設(shè)有高壓P阱25 ;所述P型半導(dǎo)體襯底上還設(shè)有高壓N阱26，所述第一低壓N阱24和高壓P阱25皆位于所述高壓N阱26之內(nèi)。
[0049]由于高壓P阱25的摻雜濃度比現(xiàn)有技術(shù)中的低壓P阱的摻雜濃度低，所以高壓P阱25內(nèi)的P+有源區(qū)可接高電壓。
[0050]由于高壓N阱26的摻雜濃度比第一低壓N阱24的摻雜濃度更低，所以高壓N阱26內(nèi)的第一低壓N阱24上的N+有源區(qū)可以接高電壓。
[0051]本實(shí)用新型實(shí)施例通過上述的設(shè)置，不僅實(shí)現(xiàn)了高壓信號的邏輯轉(zhuǎn)換，同時(shí)，節(jié)約了版圖的面積。
[0052]進(jìn)一步地，