横向双扩散场效应晶体管、制作方法、芯片及电路与流程

本发明涉及半导体，具体地，涉及一种横向双扩散场效应晶体管制作方法、一种横向双扩散场效应晶体管、一种芯片和一种电路。

背景技术：

1、横向双扩散场效应晶体管（lateral double-diffused mosfet，ldmos）作为一种横向功率器件，其电极均位于器件表面，易于通过内部连接实现与低压信号电路以及其它器件的单片集成，同时又具有耐压高、增益大、线性度好、效率高、宽带匹配性能好等优点，如今已被广泛应用于功率集成电路中，尤其是低功耗和高频电路。

2、现有技术中，为了提高击穿电压，通常利用热氧化工艺在衬底表面生长一层氧化物制作场板，以减小表面电场。但是这样只能避免表面的击穿发生，在距离衬底表面的深处仍旧会发生击穿，因此器件的击穿电压高。

技术实现思路

1、针对现有技术中器件内部容易发生击穿，击穿电压高的技术问题，本发明提供了一种横向双扩散场效应晶体管、一种横向双扩散场效应晶体管制作方法、一种芯片和一种电路，采用该横向双扩散场效应晶体管能够避免器件内部发生击穿，提高横向双扩散场效应晶体管的击穿电压，增强晶体管在高电压应用中的可靠性。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种横向双扩散场效应晶体管，包括：初始衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极、栅极，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：氧化介质区，形成于所述漂移区内，并被栅极延伸出的多晶硅覆盖，氧化介质区与覆盖在氧化介质区上面的多晶硅共同作为场板；其中，所述氧化介质区通过浅槽隔离工艺制成；氧化隔离区，所述氧化隔离区为条状构型，形成于所述体区与所述漂移区的交界处，自所述体区与所述漂移区交界处的中间区域向下延伸至所述第一阱区。

3、进一步地，所述氧化隔离区延伸至所述第一阱区的中间区域。

4、进一步地，所述体区具有第一导电类型的离子掺杂；所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第二阱区，形成于所述初始衬底远离所述体区的一侧，第二阱区具有第一导电类型的离子掺杂。

5、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第一保护环，形成于所述体区并贴近所述源极，具有第一导电类型的离子重掺杂；第二保护环，形成于所述第一阱区靠近所述漂移区一侧，具有第二导电类型的离子重掺杂；其中，所述第二导电类型与所述第一导电类型的离子掺杂种类不同；第三保护环，形成于所述第二阱区内，具有第一导电类型的离子重掺杂。

6、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第一浅槽隔离，形成于所述漏极与所述第二保护环之间。

7、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第二浅槽隔离，形成于所述第二保护环与所述第三保护环之间；多晶硅保护结构，形成于所述第二浅槽隔离表面。

8、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：氧化隔离结构，形成于所述初始衬底靠近所述第一阱区一侧，并自第二浅槽隔离底部向下延直至所述第一阱区下方。

9、进一步地，所述氧化隔离结构包括多个相互间隔的条状氧化隔离条。

10、本发明第二方面提供一种横向双扩散场效应晶体管制作方法，所述横向双扩散场效应晶体管制作方法包括：形成初始衬底，并在所述初始衬底内形成氧化隔离区，所述氧化隔离区为条状构型，形成于划定体区与划定漂移区的交界处，自划定体区与划定漂移区交界处的中间区域向下延伸至划定第一阱区；利用离子注入工艺形成第一阱区、体区和漂移区；利用浅槽隔离工艺在所述漂移区内形成氧化介质区；利用热氧化工艺和气相沉积工艺形成栅极；其中，栅极的多晶硅向漂移区延伸覆盖所述氧化介质区，氧化介质区与覆盖在氧化介质区上面的多晶硅共同作为场板；利用离子注入工艺形成源极和漏极。

11、进一步地，所述形成初始衬底，并在所述初始衬底内形成氧化隔离区，包括：提供一原始衬底，并通过刻蚀工艺在所述原始衬底形成氧化隔离区沟槽；利用化学气相沉积工艺填充所述氧化隔离区沟槽，形成所述氧化隔离区；在所述原始衬底表面粘接一层外接衬底，将所述原始衬底与所述外接衬底作为所述初始衬底。

12、进一步地，所述体区具有第一导电类型的离子掺杂；所述方法还包括：利用离子注入工艺，在所述初始衬底远离所述体区的一侧形成具有第一导电类型的离子掺杂的第二阱区。

13、进一步地，所述方法还包括：利用离子注入工艺，在所述体区并贴近所述源极处形成具有第一导电类型的离子重掺杂的第一保护环；利用离子注入工艺，在所述第一阱区靠近所述漂移区一侧形成具有第二导电类型的离子重掺杂的第二保护环；其中，所述第二导电类型与所述第一导电类型的离子掺杂种类不同；利用离子注入工艺，在所述第二阱区内形成具有第一导电类型的离子重掺杂的第三保护环。

14、进一步地，所述方法还包括：在所述漏极与所述第二保护环之间形成第一浅槽隔离。

15、进一步地，所述方法还包括：在形成所述第一浅槽隔离的同时，在所述第二保护环与所述第三保护环之间形成第二浅槽隔离；在所述第二浅槽隔离表面形成多晶硅保护结构。

16、进一步地，所述方法还包括：在形成所述氧化隔离区的同时形成氧化隔离结构；其中，所述氧化隔离结构形成于所述初始衬底靠近所述第一阱区一侧，并自第二浅槽隔离底部向下延直至所述第一阱区下方。

17、本发明第三方面提供一种芯片，该芯片包括上文所述的横向双扩散场效应晶体管。

18、本发明第四方面提供一种电路，该电路包括上文所述的横向双扩散场效应晶体管。

19、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

20、本发明的横向双扩散场效应晶体管包括：初始衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极、栅极。在漂移区内形成有通过浅槽隔离工艺制成氧化介质区，氧化介质区被由栅极延伸出的多晶硅覆盖，氧化介质区与覆盖在氧化介质区上面的多晶硅共同作为场板。氧化介质区形成于衬底内，能够分散晶体管表面与中间区域的电场，防止器件表面与中间区域的击穿。在体区与漂移区的交界处形成有氧化隔离区，氧化隔离区为条状构型，由体区与漂移区交界处的中间区域向下延伸至第一阱区。能够避免器件内部体区与漂移区交界处的电子-空穴对的移动，缓解电流急剧上升，避免击穿。通过本发明提供的横向双扩散场效应晶体管，能够避免器件内部发生击穿，提高横向双扩散场效应晶体管的击穿电压，增强晶体管在高电压应用中的可靠性。

21、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种横向双扩散场效应晶体管，包括：初始衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极、栅极，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：

2.根据权利要求1所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述氧化隔离区延伸至所述第一阱区的中间区域。

3.根据权利要求1所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述体区具有第一导电类型的离子掺杂；

4.根据权利要求3所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：

5.根据权利要求4所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：

6.根据权利要求4所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：

7.根据权利要求6所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：

8.根据权利要求7所述的横向双扩散场效应晶体管，其特征在于，所述氧化隔离结构包括多个相互间隔的条状氧化隔离条。

9.一种横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述横向双扩散场效应晶体管制作方法包括：

10.根据权利要求9所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述形成初始衬底，并在所述初始衬底内形成氧化隔离区，包括：

11.根据权利要求9所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述体区具有第一导电类型的离子掺杂；

12.根据权利要求11所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

13.根据权利要求12所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

14.根据权利要求13所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

15.根据权利要求14所述的横向双扩散场效应晶体管制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

16.一种芯片，其特征在于，该芯片包括权利要求1-8中任一项所述的横向双扩散场效应晶体管。

17.一种电路，其特征在于，该电路包括权利要求1-8中任一项所述的横向双扩散场效应晶体管。

技术总结
本发明提供一种横向双扩散场效应晶体管、制作方法、芯片及电路，涉及半导体技术领域。晶体管包括：初始衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极、栅极，横向双扩散场效应晶体管还包括：氧化介质区，形成于漂移区内，并被栅极延伸出的多晶硅覆盖，氧化介质区与覆盖在氧化介质区上面的多晶硅共同作为场板；其中，氧化介质区通过浅槽隔离工艺制成；氧化隔离区，氧化隔离区为条状构型，形成于体区与所述漂移区的交界处，自体区与漂移区交界处的中间区域向下延伸至所述第一阱区。通过本发明提供的晶体管，能够避免器件内部发生击穿，提高横向双扩散场效应晶体管的击穿电压，增强晶体管在高电压应用中的可靠性。

技术研发人员：余山,陈燕宁,刘芳,王凯,吴波,邓永峰,郁文,刘倩倩
受保护的技术使用者：北京智芯微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30