具有隔离结构的MOS场效应晶体管及其制作方法技术

技术编号:3191072 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种具有隔离结构的MOS场效应晶体管,其中一N型MOS场效应晶体管包括有一第一N型阱,一包围起一第一源极区域与一第一接点区域的第一P型区域于该第一N型阱内形成,一第一漏极区域亦形成于第一N型阱内;其中一P型MOS场效应晶体管包括有一第二N型阱,一包围起一第二漏极区域的第二P型区域于该第二N型阱内形成,一第二源极区域与一第二接点区域形成于该第二N型阱内。另外,一栅极置于一薄栅氧化层与一厚场氧化层上,用以控制场效应晶体管组件通道的电流量,分离的P型区域形成于一P型基板内用以提供场效应晶体管间的隔离。此外,一第一间隙与一第二间隙可提高场效应晶体管组件的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种具有隔离结构的MOS场效应晶体管及其制作方法,尤指一种应用于集成电路中的具有隔离结构的高压MOS场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
技术介绍
整合控制电路与驱动晶体管的技术已成为现今电源集成电路(Power IC)的发展趋势,因此,若能利用标准制程来制作高压晶体管组件,似乎是单石集成电路整合的较佳方案,然而,现今标准制程所制作的晶体管却是非隔离结构,其未经隔离的晶体管电流可能会在基板中流动而对控制电路产生干扰,此外,该晶体管电流也可能产生地弹跳(ground bounce)影响控制电路的控制信号,因此非隔离结构的晶体管并不适用在这样的整合技术上,传统的技术上要使晶体管具有隔离结构与高击穿电压,通常使用一薄磊晶(epitaxial)层与一嵌入(buried)层,但其较为复杂的制程却使得制造成本提高、良率降低。请参阅图1及图2所示,其为N型及P型MOS场效应晶体管的电路示意图。由图中可知,该N型MOS场效应晶体管(NMOS)10包括有一漏极20、一源极30与一栅极40;该P型MOS场效应晶体管(PMOS)50包括有一漏极60、一源极70与一栅极80。请参阅图3所示,其为公知MOS场效应晶体管的结构剖面图。由图中可知,一N型MOS场效应晶体管10与P型MOS场效应晶体管50,包括一P型基板100,一N+型嵌入层860与一P+型嵌入层880形成于该P型基板100内,一N型磊晶(epitaxial)层660与一N型磊晶层680分别形成于该N+型嵌入层860与该P+型嵌入层880上。再者,传统晶体管隔离结构采用该N型磊晶层660将该N型场效应晶体管10的一第一漏极区域230及一第一P型区域220包围起来,并利用一N型磊晶层680将该P型场效应晶体管50的一第二源极区域440、一第二接点区域450及一第二P型区域420包围起来。且多个具有P+型离子的分离P+型区域500形成于该N型磊晶层660与680之间,为MOS场效应晶体管之间提供隔离。然而,以上述传统方式所形成的隔离结构不但制程较复杂、良率降低,而且需花费较高的制作成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有较高击穿电压、低导通阻抗与隔离结构的MOS场效应晶体管组件,以达到单石IC整合的目标。另外,本专利技术不需要传统制程中制造磊晶层的额外光罩数,仅利用标准的阱结构,便能达到低成本、高良率与隔离的晶体管结构。为了达到上述目的,根据本专利技术的其中一种方案,提供一种应用于集成电路中的具有隔离结构的MOS场效应晶体管。该MOS场效应晶体管包括有一N型MOS场效应晶体管与一P型MOS场效应晶体管共同置于一P型基板内。该N型MOS场效应晶体管包括一具有N型导电离子的第一N型扩散区,在该P型基板中形成一第一N型阱;一具有P型导电离子的第一P型扩散区,在该第一N型阱中形成一第一P型区域;一具有N+型导电离子的第一漏极扩散区,在该第一N型扩散区中形成一第一漏极区域;一具有N+型导电离子的第一源极扩散区形成一第一源极区域;与一具有P+型导电离子的第一接点扩散区形成一第一接点区域,其中,该第一P型扩散区将该第一源极区域与该第一接点区域包围起来。该P型MOS场效应晶体管包括一具有N型导电离子的第二N型扩散区,在该P型基板中形成一第二N型阱;一具有P型导电离子的第二P型扩散区,在该第二N型阱中形成一第二P型区域;一具有P+型导电离子的第二漏极扩散区,在该第二P型区域中形成一第二漏极区域;一具有P+型导电离子的第二源极扩散区形成一第二源极区域;与一具有N+型导电离子的第二接点扩散区形成一第二接点区域,其中,该第二N型扩散区将第二源极区域与该第二接点区域包围起来。此外,具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区在该P型基板中形成多个分离的P型区域,作为场效应晶体管间的隔离,位于该第一N型扩散区的该第一P型区域、位于该第二N型扩散区的该第二P型区域、该多个分离的P型区域、该第一N型阱与该第二N型阱在不同极性的区域间形成空乏区域。并且,一第一通道在该第一源极区域与该第一漏极区域间形成,一第二通道在该第二源极区域与该第二漏极区域间形成,一第一栅极位于一第一薄栅氧化层与一第一厚场氧化层之上,用以控制该第一通道中的电流量,一第二栅极位于一第二薄栅氧化层与一第二厚场氧化层之上,用以控制该第二通道中的电流量。再者,由该第一N型扩散区与该第二N型扩散区所分别形成的该第一N型阱与该第二N型阱,提供了一低阻抗路径,用以限制在该漏极区域与该源极区域之间的晶体管电流。为了达到上述目的,根据本专利技术的另一种方案,提供一种应用于集成电路中的具有隔离结构的MOS场效应晶体管的制作方法。其中,一种N型MOS场效应晶体管的制作方法包括有首先,形成一P型基板;接着,在一具有N型导电离子的第一N型扩散区于该P型基板内形成一第一N型阱;然后,在一具有P型导电离子的第一P型扩散区于该第一N型阱内形成一第一P型区域;接续,在一具有N+型导电离子的第一漏极扩散区于该第一N型扩散区内形成一第一漏极区域;然后,在一具有N+型导电离子的第一源极扩散区形成一第一源极区域,其中一第一通道于该第一源极区域与该第一漏极区域间形成。接下来,在一具有P+型导电离子的第一接点扩散区形成一第一接点区域,其中该第一P型扩散区将该第一源极区域与该第一接点区域包围起来;然后,在一具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区形成多个分离的P型区域于该P型基板内,以提供隔离特性;接着,形成一第一薄栅氧化层与一第一厚场氧化层于该P型基板上;接下来,置放一第一栅极于该第一薄栅氧化层与该第一厚场氧化层之上,用以控制该第一通道内的电流量;然后,覆盖一硅氧化绝缘层于该第一栅极与该第一厚场氧化层上;接续,形成一第一漏极金属接点,其具有一与该第一漏极扩散区相连接的第一金属电极;然后,形成一第一源极金属接点,其具有一连接至该第一源极扩散区与该第一接点扩散区的第二金属电极;最后,形成一存在于该第一厚场氧化层与该第一P型区域间的第一间隙,以提升该N型MOS场效应晶体管的击穿电压。再者,一种P型MOS场效应晶体管的制作方法包括有首先,形成一P型基板;接着,在一具有N型导电离子的第二N型扩散区于该P型基板内形成一第二N型阱;然后,在一具有P型导电离子的第二P型扩散区形成一第二P型区域于该第二N型阱内;接续,在一具有P+型导电离子的第二漏极扩散区形成一第二漏极区域于该第二P型扩散区内;然后,在一具有P+型导电离子的第二源极扩散区形成一第二源极区域,其中于该第二源极区域与该第二漏极区域间形成一第二通道。接下来,在一具有N+型导电离子的第二接点扩散区形成一第二接点区域,其中该第二N型扩散区将该第二源极区域与该第二接点区域包围起来;然后,在一具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区形成多个分离的P型区域于该P型基板内,以提供隔离特性;接着,形成一第二薄栅氧化层与一第二厚场氧化层于该P型基板上;接下来,置放一第二栅极于该第二薄栅氧化层与该第二厚场氧化层之上,用以控制该第二通道内的电流量;然后,覆盖一硅氧化绝缘层于该第二栅极与该第二厚场氧化层上;接续,形成一第二漏极金属接点,其具有一与该第二漏极扩散区相连本文档来自技高网
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【技术保护点】
一N型MOS场效应晶体管,其中包括有:一P型基板;一具有N型导电离子的第一N型扩散区,于该P型基板内形成一第一N型阱;一具有P型导电离子的第一P型扩散区,于该第一N型阱内形成一第一P型区域;一具有N+型导电离子的第一漏极扩散区,于该第一N型扩散区内形成一第一漏极区域;一具有N+型导电离子的第一源极扩散区形成一第一源极区域,其中一第一通道于该第一源极区域与该第一漏极区域间形成;一具有P+型导电离子的第一接点扩散区形成一第一接点区域,其中该第一P型区域将该第一源极区域与该第一接点区域包围起来;一具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区,在该P型基板内形成多个分离的P型区域以提供隔离特性;一第一薄栅氧化层与一第一厚场氧化层,形成于该P型基板上;一第一栅极,置放于该第一薄栅氧化层与该第一厚场氧化层之上,用以控制该第一通道内的电流量;一硅氧化绝缘层,覆盖于该第一栅极与该第一厚场氧化层上;一第一漏极金属接点,其具有一与该第一漏极扩散区相连接的第一金属电极;一第一源极金属接点,其具有一连接至该第一接点扩散区与该第一源极扩散区的第二金属电极;以及一第一间隙,于该第一厚场氧化层与该第一P型区域间维持一空间,以提升该N型MOS场效应晶体管的击穿电压。...

【技术特征摘要】
1.一N型MOS场效应晶体管,其中包括有一P型基板;一具有N型导电离子的第一N型扩散区,于该P型基板内形成一第一N型阱;一具有P型导电离子的第一P型扩散区,于该第一N型阱内形成一第一P型区域;一具有N+型导电离子的第一漏极扩散区,于该第一N型扩散区内形成一第一漏极区域;一具有N+型导电离子的第一源极扩散区形成一第一源极区域,其中一第一通道于该第一源极区域与该第一漏极区域间形成;一具有P+型导电离子的第一接点扩散区形成一第一接点区域,其中该第一P型区域将该第一源极区域与该第一接点区域包围起来;一具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区,在该P型基板内形成多个分离的P型区域以提供隔离特性;一第一薄栅氧化层与一第一厚场氧化层,形成于该P型基板上;一第一栅极,置放于该第一薄栅氧化层与该第一厚场氧化层之上,用以控制该第一通道内的电流量;一硅氧化绝缘层,覆盖于该第一栅极与该第一厚场氧化层上;一第一漏极金属接点,其具有一与该第一漏极扩散区相连接的第一金属电极;一第一源极金属接点,其具有一连接至该第一接点扩散区与该第一源极扩散区的第二金属电极;以及一第一间隙,于该第一厚场氧化层与该第一P型区域间维持一空间,以提升该N型MOS场效应晶体管的击穿电压。2.如权利要求1所述的该N型MOS场效应晶体管,其特征是位于该第一N型阱内的该第一P型区域为一P型阱。3.如权利要求1所述的该N型MOS场效应晶体管,其特征是位于该第一N型阱内的该第一P型区域为一P型基体。4.如权利要求1所述的该N型MOS场效应晶体管,其特征是该第一厚场氧化层的长度用于调整击穿电压值。5.一P型MOS场效应晶体管,其中包括有一P型基板;一具有N型导电离子的第二N型扩散区,于该P型基板内形成一第二N型阱;一具有P型导电离子的第二P型扩散区,于该第二N型阱内形成一第二P型区域;一具有P+型导电离子的第二漏极扩散区,于该第二P型扩散区内形成一第二漏极区域;一具有P+型导电离子的第二源极扩散区形成一第二源极区域,其中一第二通道于该第二源极区域与该第二漏极区域间形成;一具有N+型导电离子的第二接点扩散区形成一第二接点区域,其中该第二N型扩散区将该第二源极区域与该第二接点区域包围起;一具有P型导电离子的多个分离的P型扩散区,在该P型基板内形成多个分离的P型区域以提供隔离特性;一第二薄栅氧化层与一第二厚场氧化层,形成于该P型基板上;一第二栅极,置放于该第二薄栅氧化层与该第二厚场氧化层之上,用以控制该第二通道内的电流量;一硅氧化绝缘层,覆盖于该第二栅极与该第二厚场氧化层上;一第二漏极金属接点,其具有一与该第二漏极扩散区相连接的第三金属电极;一第二源极金属接点,其具有一连接至该第二接点扩散区与该第二源极扩散区的第四金属电极;以及一第二间隙,于该第二厚场氧化层与该第二N型阱间维持一空间,以提升该P型MOS场效应晶体管的击穿电压。6.如权利要求5所述的该P型MOS场效应晶体管,其特征是位于该第二N型阱内的该第二P型区域为一P型阱。7.如权利要求5所述的该P型MOS场效应晶体管,其特征是位于该第二N型阱内的该第二P型区域为一P型基体。8.如权利要求5所述的该N型MOS场效应晶体管,其特征是该第二厚场氧化层的长度用于调整击穿电压值。9.一种N型MOS场效应晶体管的制作方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄志丰简铎欣林振宇杨大勇
申请(专利权)人:崇贸科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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