制造高压晶体管器件的方法技术

一种制造高压晶体管器件的方法。该方法包括：在半导体衬底(1)中形成隔离区(9)以限制带状区域；形成第一类型电传导率的漏极区(6)和源极区以及与所述第一类型电传导率相反的第二类型电传导率的体区(3)；在所述体区上方形成栅电极(10)；在所述带状区域中以与所述隔离区和所述栅电极自对准的方式注入用于所述第一类型电传导率的掺杂剂，用于所述第一类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区的最大深度；以及在所述带状区域中以与所述栅电极自对准的方式注入用于所述第二类型电传导率的掺杂剂，用于所述第二类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区的所述最大深度，使得在所述带状区域中的调节区中获得所述第二类型电传导率的净掺杂。

Method of Manufacturing High Voltage Transistor Devices

【技术实现步骤摘要】
制造高压晶体管器件的方法本申请为于2014年9月16日提交、申请号为201380014693.3、专利技术名称为“高压场效应晶体管及其制作方法”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2013年1月25日，国际申请号为PCT/EP2013/051499。
本专利技术涉及可以用低压CMOS技术实现的制造高压晶体管器件的方法。
技术介绍
高压器件增长的应用范围使用针对低压设计的CMOS电路。低压晶体管的小的沟道长度是借助于在器件表面处的高掺杂剂浓度来实现的，这使得不能够获得高压器件的RESURF(减小的表面电场)和高击穿电压的状态。期望对高压器件和低压器件进行集成以降低制造成本，但是那样，使用额外的掩模的对准步骤可能是必要的，而该步骤并不为低压器件单独所需。如果高压晶体管的预期应用不需要大的低欧姆驱动器，那么在没有任何额外的工艺光刻对准步骤的情况下来集成高压晶体管和低压晶体管是优选的解决方案。WO2009/050669A2和对应的US2010/0213517A1描述了中压/高压半导体器件在CMOS技术内的实现。被设置为漂移区的半导体区被布置在电介质区之间，该电介质区可以是STI(shallowtrenchisolation,浅槽隔离)区。电传导的栅极延伸(可以是带状或逐渐变细的多晶硅指状物或场板)被布置在电介质区上方并且与电介质区的中间部分和半导体区一起形成电容器。即使漂移区的掺杂浓度高于平常，该栅极延伸也生成意在辅助耗尽漂移区的电势分布。如果由于电介质区的高介电常数和漂移区的高传导率而导致电压主要降落在栅极延伸与漂移区之间，那么该耗尽可能不足够。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以在针对低压器件的标准工艺内制造高压晶体管器件的方法。用根据权利要求1所述的制造高压晶体管器件的方法实现了该目的。变型例来源于从属权利要求。高压晶体管器件包括半导体衬底、距彼此一定距离布置在衬底中的第一类型电传导率的源极区和第一类型电传导率的漏极区、布置在源极区与漏极区之间与第一类型电传导率相反的第二类型电传导率的沟道区、自沟道区纵向延伸至漏极区的带状漂移区以及与漂移区的纵向延伸呈横向的横向地限制漂移区的隔离区。漂移区包括第一类型传导率的掺杂并且包括具有第二类型传导率的净掺杂的调节区。漂移区和调节区不超过隔离区的最大深度。调节区可以以下述方式逐渐变细以具有不同的横向宽度：调节区的横向宽度在自沟道区朝向漏极区的方向上减小。隔离区可以是浅槽隔离。隔离区可以由别的方法代替形成，特别地形成为场氧化区。隔离区可以例如以0.3μm与0.7μm之间的范围内的距离或更具体地以更小的0.4μm与0.6μm之间的范围内的距离间隔开。该距离可以与调节区的最大横向宽度相等。第一类型传导率的漏极接触区可以布置在漏极区，漂移区与漏极接触区相邻，而调节区可以布置在距漏极接触区的一定距离处。多个第一类型传导率的漂移区可以彼此平行地布置并且被隔离区分开，该漂移区包括第一类型传导率的掺杂并且包括具有第二类型传导率的净掺杂的调节区。漂移区和调节区不超过隔离区的最大深度。调节区可以以如下方式逐渐变细以具有不同的横向宽度：调节区的横向宽度在自沟道区向漏极区的方向上减小。在制造高压晶体管器件的方法中，在半导体衬底中形成限制带状区域的隔离区，在带状区域的相对的两端处形成第一类型电传导率的漏极区和与第一类型传导率相反的第二类型电传导率的体区，并且在体区上方形成栅电极。将用于第一类型传导率的掺杂剂以掺杂剂不超过隔离区的最大深度的方式注入到带状区域中。在体区中形成第一类型传导率的源极区。将用于第二类型传导率的掺杂剂以掺杂剂不超过隔离区的最大深度的方式注入到带状区域中并且在调节区中获得第二类型传导率的净掺杂。以相对于栅电极自对准的方式来执行将用于第一类型传导率和第二类型传导率的掺杂剂注入到隔离区之间的带状区域中。在该方法的变型例中，使用特殊的掩模来形成调节区以将用于第二类型传导率的掺杂剂注入到带状区域中。掩模的开口由下述倾斜边缘来限定，该倾斜边缘以与带状区域的纵向延伸既不平行也不垂直的方式在带状区域两端延展。在该方法的另外的变型例中，将多个隔离区彼此平行布置以限制多个平行的带状区域。以在调节区中获得第二类型传导率的净掺杂的方式，将用于第一类型传导率的掺杂剂注入到带状区域中至不超过隔离区的最大深度的最大深度，并且将用于第二类型传导率的掺杂剂注入到带状区域中至不超过隔离区的最大深度的最大深度。在该方法的另一变型例中，借助于具有多个平行的边的掩模来执行将用于第二类型传导率的掺杂剂注入到带状区域中，该多个平行的边均在相对于带状区域的纵向延伸倾斜的方向上横过带状区域中之一。附图说明下面通过结合附图对示例实施方式进行详细的描述来进一步阐述本专利技术及其优点。图1示出了晶体管器件的立体剖面图。图2示出了围绕漂移区的区域的俯视图的一部分。图3示出了根据图1的制造状态的剖面图。图4示出了根据图3的另一制造状态的剖面图。图5示出了图4的将隔离区呈现为好像透明一样的剖面图。图6示出了覆盖有周期性掩模的晶体管器件的俯视图的一部分。图7示出了根据图6的具有不同形状的周期性掩模的俯视图的一部分。具体实施方式图1以立体剖面图示出了高压晶体管器件。该器件包括半导体衬底1，半导体衬底1可以是例如具有掺杂区的硅，掺杂区布置在衬底1的主表面处或主表面附近处。掺杂区包括源极区2、具有形成在其表面区域处的沟道区4的体区3以及自沟道区4延伸至漏极区6的带状漂移区5。源极区2、漂移区5以及漏极区6具有第一类型电传导率。用于外部电接触的漏极接触区7可以如图1中所示设置在与漂移区5相邻的衬底1的表面处，或者可以布置在漏极区6上的距漂移区5一定的距离处。漏极接触区7具有第一类型电传导率并且优选地具有比漏极区6更高的掺杂浓度。漏极接触区7中的更高的掺杂浓度特别地可以通过针对漂移区5的掺杂剂的注入来产生，如果这个注入在漏极区6中同时进行的话。另外地或替代地，可以具有对用于第一类型电传导率的高剂量的专用注入法，特定地用于形成漏极接触区7，该漏极接触区7与漂移区5相邻或者在距漂移区5一定的距离处。体区3被掺杂以具有与第一类型传导率相反的第二类型电传导率。可以通过注入用于相反类型传导率的掺杂剂将体区3和漏极区6制造为掺杂阱。在高压NMOS晶体管中，第一类型传导率为n型传导而第二类型传导率为p型传导。在高压PMOS晶体管中，第一类型传导率是p型传导而第二类型传导率是n型传导。漂移区5由为片形或条形的半导体材料带形成并且通过布置为距彼此一定距离的隔离区9来横向地限制。这样，通过隔离区9之间的距离来限定漂移区5的横向宽度，隔离区9之间的距离可以是沿着漂移区5的纵向延伸而基本恒定。在图1中，隔离区9被呈现为好像透明一样以便示出漂移区5的形状和位置。漂移区5的上表面可以是基本恒定宽度的带状区域15。该带状区域15可以由薄介电层覆盖，特别地由该半导体材料的氧化物覆盖，该半导体材料的氧化物还可以用作使栅电极与半导体材料绝缘的栅极介质。隔离区9可以通过浅槽隔离(STI)来形成，特别地用该半导体材料的氧化物形成。漂移区5的垂直尺寸或深度不超过隔离区9的最大深度17。这样，漂移区5在其两个横向侧面上完全由隔离区9的边界限定。漂移区5的电特性由具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造高压晶体管器件的方法，包括：在半导体衬底(1)中形成隔离区(9)，所述隔离区(9)限制带状区域(15)；形成第一类型电传导率的漏极区(6)和源极区(2)以及与所述第一类型电传导率相反的第二类型电传导率的体区(3)，所述源极区(2)形成在所述体区(3)中，并且所述体区(3)和所述漏极区(6)布置在所述带状区域(15)的相对的两端处；在所述体区(3)上方形成栅电极(10)；在所述带状区域(15)中以与所述隔离区(9)和所述栅电极(10)自对准的方式注入用于所述第一类型电传导率的掺杂剂，用于所述第一类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区(9)的最大深度(17)；以及在所述带状区域(15)中以与所述栅电极(10)自对准的方式注入用于所述第二类型电传导率的掺杂剂，用于所述第二类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区(9)的所述最大深度(17)，使得在所述带状区域(15)中的调节区(8)中获得所述第二类型电传导率的净掺杂。

【技术特征摘要】
2012.03.16 EP 12159949.21.一种制造高压晶体管器件的方法，包括：在半导体衬底(1)中形成隔离区(9)，所述隔离区(9)限制带状区域(15)；形成第一类型电传导率的漏极区(6)和源极区(2)以及与所述第一类型电传导率相反的第二类型电传导率的体区(3)，所述源极区(2)形成在所述体区(3)中，并且所述体区(3)和所述漏极区(6)布置在所述带状区域(15)的相对的两端处；在所述体区(3)上方形成栅电极(10)；在所述带状区域(15)中以与所述隔离区(9)和所述栅电极(10)自对准的方式注入用于所述第一类型电传导率的掺杂剂，用于所述第一类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区(9)的最大深度(17)；以及在所述带状区域(15)中以与所述栅电极(10)自对准的方式注入用于所述第二类型电传导率的掺杂剂，用于所述第二类型电传导率的掺杂剂不超过所述隔离区(9)的所述最大深度(17)，使得在所述带状区域(15)中的调节区(8)中获得所述第二类型电传导率的净掺杂。2.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·克奈普，
申请(专利权)人：ams有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT