高压NLDMOS器件及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种高压NLDMOS器件，在P型衬底中具有第一及第二N型深阱，第一N型深阱上具有场氧；第二N型深阱中还具有P阱；所述第一N型深阱作为NLDMOS器件的漂移区，第一N型深阱中含有NLDMOS器件的漏区，位于场氧的一侧；所述第二N型深阱中含有P阱，P阱中具有所述NLDMOS器件的源区以及重掺杂P型区；第二N型深阱靠近第一N型深阱的部分覆盖栅氧化层和多晶硅栅极；器件表面具有层间介质，层间介质上具有金属连线将器件电极引出；源、漏区层间介质上分别具有源端场板及漏端场板；第一N型深阱和P阱中，均具有P型注入层；所述的第一N型深阱中间位置的层间介质上覆盖有浮空的第二金属场板。本发明专利技术还公开了所述高压NLDMOS器件的工艺方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造领域，特别是指一种高压N型LDMOS器件，本专利技术还涉及所述高压N型LDMOS器件的工艺方法。
技术介绍
500V LDMOS既具有分立器件高压大电流特点，又汲取了低压集成电路高密度智能逻辑控制的优点，单芯片实现原来多个芯片才能完成的功能，大大缩小了面积，降低了成本，提高了能效，符合现代电力电子器件小型化，智能化，低能耗的发展方向。击穿电压作为衡量500V器件的关键参数而显得尤为重要。原500V NLDMOS器件结构如图1所示，其源端和漏端金属场板111a起到提高漂移区表面峰值电场的作用，使击穿电压增加。但是对于漂移区中间位置的电场并没有优化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高压NLDMOS器件，具有较高的击穿电压。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供所述高压NLDMOS器件的工艺方法。为解决上述问题，本专利技术所述的高压NLDMOS器件，在P型衬底中具有第一及第二N型深阱，第一N型深阱上具有场氧；第二N型深阱中还具有P阱；所述第一N型深阱作为NLDMOS器件的漂移区，第一N型深阱中含有NLDMOS器件的漏区，位于场氧的一侧；所述第二N型深阱中含有P阱，P阱中具有所述NLDMOS器件的源区以及重掺杂P型区；第二N型深阱靠近第一N型深阱的部分覆盖栅氧化层和多晶硅栅极；器件表面具有层间介质，层间介质上具有金属连线将器件电极引出；源、漏区层间介质上分别具有源端场板及漏端场板；第一N型深阱和P阱中，均具有P型注入层；所述的第一N型深阱中间位置的层间介质上覆盖有第二金属场板。所述的第二金属场板为浮空。本专利技术所述的高压NLDMOS器件的工艺方法，包含如下的工艺步骤：步骤1，在P型衬底上离子注入形成第一及第二N型深阱；步骤2，光刻打开场氧区域，刻蚀场氧区，生长场氧；步骤3，光刻打开阱注入区，离子注入形成P阱；步骤4，进行P型注入层注入；步骤5，生长栅氧化层，淀积多晶硅并刻蚀形成多晶硅栅极以及漏端多晶硅场板；步骤6，进行源区及漏区注入，以及P阱中重掺杂P型区注入；步骤7，淀积层间介质，刻蚀接触孔，淀积金属铝再刻蚀形成金属连线及源端场板及漏端场板、第二金属场板。所述步骤7中，刻蚀形成的浮空的第二金属场板位于第一N型深阱中间区域的层间介质上。本专利技术所述的高压NLDMOS器件，在第一N型深阱，即漂移区中间区域增加浮空的第二金属场板，拉高漂移区表面对应位置峰值电场，提高器件的击穿电压。本专利技术所述的高压NLDMOS器件的工艺方法，简单易于实施。附图说明图1是现有高压NLDMOS器件结构示意图。图2-8是本专利技术工艺步骤图。图9是本专利技术与传统结构的击穿电压仿真曲线对比图。图10是本专利技术工艺流程图。具体实施方式本专利技术所述的高压NLDMOS器件如图8所示，在P型衬底101中具有第一及第二N型深阱，第一N型深阱102b上具有场氧103；第二N型深阱102a中还具有P阱104；所述第一N型深阱102b作为NLDMOS器件的漂移区，第一N型深阱102b中含有NLDMOS器件的漏区108a，位于场氧103的一侧。所述第二N型深阱中含有P阱104，P阱104中具有所述NLDMOS器件的源区108b以及重掺杂P型区109；第二N型深阱102a靠近第一N型深阱102b的部分覆盖栅氧化层106和多晶硅栅极107；器件表面具有层间介质110，层间介质110上具有金属连线将器件电极引出；源、漏区层间介质上分别具有源端场板及漏端场板111a。第一N型深阱102b和P阱104中，均具有P型注入层，分为105a、105b。所述的第一N型深阱中间位置的层间介质上覆盖有第二金属场板111b。所述的第二金属场板为浮空状态，不与其他电极结构相连接。本专利技术所述的高压NLDMOS器件的工艺方法如图2-8所示，包含如下的工艺步骤：步骤1，在P型衬底101上离子注入形成两个独立的第一及第二N型深阱102b、102a。步骤2，光刻打开场氧区域，刻蚀场氧区，在第一N型深阱102b之上生长场氧103。步骤3，光刻打开阱注入区，在第二N型深阱102a中离子注入形成P阱104；步骤4，进行P型注入层注入，在第二N型深阱102a中形成P型注入层105a，在第一N型深阱中形成P型注入层105b。步骤5，通过热氧化法生长栅氧化层106，淀积多晶硅并刻蚀形成多晶硅栅极107以及漏端多晶硅场板107(同样的材料一次刻蚀形成，采用相同的附图标记)。步骤6，进行源区108b及漏区108a注入，以及P阱中重掺杂P型区109注入。重掺杂P型区109作为P阱的引出。步骤7，淀积层间介质110，刻蚀接触孔，淀积金属铝再刻蚀形成金属连线及源端场板及漏端场板111a、第二金属场板111b。浮空的第二金属场板111b位于第一N型深阱中间区域的层间介质上。完成高压NLDMOS器件的制作。本专利技术器件经过仿真，得到如图9所示的击穿电压曲线，图9中左侧为传统NLDMOS器件的击穿电压曲线，右侧为本专利技术NLDMOS器件的击穿电压曲线，传统架构的NLDMOS器件的击穿电压为594V，而本专利技术的击穿电压达到了640V，提高了8％。以上仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限定本专利技术。对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压NLDMOS器件，在P型衬底中具有第一及第二N型深阱，第一N型深阱上具有场氧；第二N型深阱中还具有P阱；所述第一N型深阱作为NLDMOS器件的漂移区，第一N型深阱中含有NLDMOS器件的漏区，位于场氧的一侧；所述第二N型深阱中含有P阱，P阱中具有所述NLDMOS器件的源区以及重掺杂P型区；第二N型深阱靠近第一N型深阱的部分覆盖栅氧化层和多晶硅栅极；器件表面具有层间介质，层间介质上具有金属连线将器件电极引出；源、漏区层间介质上分别具有源端场板及漏端场板；第一N型深阱和P阱中，均具有P型注入层；其特征在于：所述的第一N型深阱中间位置的层间介质上覆盖有第二金属场板。

【技术特征摘要】
1.一种高压NLDMOS器件，在P型衬底中具有第一及第二N型深阱，第一N型深阱上具有场氧；第二N型深阱中还具有P阱；所述第一N型深阱作为NLDMOS器件的漂移区，第一N型深阱中含有NLDMOS器件的漏区，位于场氧的一侧；所述第二N型深阱中含有P阱，P阱中具有所述NLDMOS器件的源区以及重掺杂P型区；第二N型深阱靠近第一N型深阱的部分覆盖栅氧化层和多晶硅栅极；器件表面具有层间介质，层间介质上具有金属连线将器件电极引出；源、漏区层间介质上分别具有源端场板及漏端场板；第一N型深阱和P阱中，均具有P型注入层；其特征在于：所述的第一N型深阱中间位置的层间介质上覆盖有第二金属场板。2.如权利要求1所述一种高压NLDMOS器件，其特征在于：所述的第二金...

【专利技术属性】
技术研发人员：段文婷，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31