基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管，基于SOI衬底片结合深沟槽的全介质隔离技术，能够彻底消除以往体硅电路中存在的寄生闩锁效应。采用双栅氧工艺流程制备的厚栅氧的高压MOS管，可靠性好，开启电压得到提高。所述高压MOS管的漏区结构中形成漏区结终端扩展技术，所述高压MOS管的源区结构中形成了源区结终端扩展技术，用于调节器件的阈值电压，具有双层作用。源区结终端扩展技术和漏区结终端扩展技术一起组合使用，形成了双区结终端扩展技术，进一步提高器件耐压，从而减小器件尺寸，缩小版图面积，提升芯片的集成度。源区结构在多晶场板上方位置设有铝场板，与源极短接，可以提高器件的耐压。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管。
技术介绍
绝缘衬底上娃(SOI :Silicon On Insulator)技术作为一种全介质隔离技术,有着许多体硅技术不可比拟的优越性。SOI的金属氧化物管(M0S管)具有功耗低、抗干扰能力强、集成密度高，速度高(寄生电容小)、工艺简单、抗辐射能力强，并彻底消除了体硅MOS器件的寄生闩锁效应等优点。金属氧化物半导体功率集成器件具有开关特性好、功耗小等优点，并且在10-600V的应用范围内金属氧化物半导体功率器件具有较大优势。因此，把常规 体硅工艺的金属氧化物半导体功率器件制备到SOI衬底上，集两者的优点于一体，完全消除了集成电路中的闩锁效应，整体电路其它各方面性能也得到了进一步提升。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高性能的基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管。为解决上述问题，本技术提供一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管，包括，一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管，包括，SOI衬底；深沟槽，设置于所述SOI衬底中；漏区结构，设置于所述SOI衬底中，所述漏区结构由外向内包括漏区第二类型缓冲区以及浓度依次递增的漏区第一类型阱、漏区第一类型缓冲区和漏区第一类型浓注入区，所述漏区第一类型浓注入区作为漏电极；源区结构，设置于所述SOI衬底中，包括源区第二类型阱、位于源区第二类型阱中的源区第二类型缓冲区、位于所述源区第二类型缓冲区中的源区第一类型阱和相邻设置的源区第一类型浓注入区与源区第二类型浓注入区，源区第一类型阱与所述源区第一类型浓注入区相连，所述源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区共同作为源电极；场氧，设置于所述漏区结构上，位于临近源区结构的一侧；栅氧，设置于所述场氧与源区第一类型浓注入之间；栅极，包括相邻设置的多晶栅和多晶场板，所述多晶栅设置于所述栅氧上，所述多晶场板设置于所述场氧上；层间介质层，设置于所述SOI衬底表面上。进一步的，所述漏区第二类型缓冲区的浓度为2X IO16cnT3 6X1016cm_3，所述漏区第一类型阱的浓度为6X IO16CnT3 I X 1017cm_3，所述漏区第一类型缓冲区的浓度为3X IO17CnT3 9X IO17CnT3，所述漏区第一类型浓注入区的浓度为4X IO19CnT3 IX 102°αιΓ3。进一步的，所述漏区第二类型缓冲区的浓度为4X1016cm_3，所述漏区第一类型阱的浓度为8 X 1016cm_3，所述漏区第一类型缓冲区的浓度为6 X 1017cm_3，漏区第一类型浓注入区的浓度为7 X IO19CnT3。进一步的，所述源区第二类型阱的浓度为8X IO15CnT3 4X 1016cm_3，所述源区第二类型缓冲区的浓度为2X IO16CnT3 6X1016cm_3，所述源区第一类型阱的浓度为6X IO1W3 IX IO17CnT3，所述源区第一类型浓注入区的浓度为4X IO19CnT3 IX 102°αιΓ3，所述源区第二类型浓注入区的浓度为IX IO2tlCnT3 5Χ 102°CnT3。进一步的，所述源区第二类型阱的浓度为2X 1016cnT3，所述源区第二类型缓冲区的浓度为4X1016cm_3，源区第一类型阱的浓度为8X1016cm_3，源区第一类型浓注入区的浓度为7X IO19CnT3，源区第二类型浓注入区的浓度为3X102°CnT3。进一步的，所述场氧的厚度为600nm 1500nm。进一步的，所述栅氧采用双栅氧结构，包括相邻设置的薄栅氧和厚栅氧，所述薄栅氧设置于源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区上，所述厚栅氧设置于所述场氧和所述薄栅氧之间。进一步的，所述厚栅氧的厚度为300nm 800nm,所述薄栅氧的厚度为12nm 36nm。进一步的，所述SOI衬底由底向上依次包括第一类型的衬底片、隐埋氧化层和第二类型的顶部硅层。进一步的，所述 隐埋氧化层的厚度为Ium 2um。进一步的,所述顶部娃层厚度为5um 20um,所述顶部娃层中具有掺杂物质,掺杂浓度为 SXlO1V3 7 X IO15CnT3。进一步的，所述深沟槽的深度为5um 20um。进一步的，所述深沟槽中具有包括二氧化硅和未掺杂的多晶硅的填充物。进一步的，所述层间介质层的材质为磷硅玻璃。进一步的，所述多晶场板上方的所述层间介质层上设置了铝场板，所述铝场板与所述源电极电性相连。进一步的，所述第一类型为P型，所述第二类型为N型。进一步的，所述第一类型为N型，所述第二类型为P型。综上所述，与现有技术相比，本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管及制造方法具有如下优点I.本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的漏区结构由漏区第一类型阱、漏区第一类型缓冲区和漏区第一类型浓注入三者形成了漏区结终端扩展技术，其中漏区第一类型缓冲区用来折衷器件的耐压和工作电流。源区结构由源区第二类型浓注入区、源区第二类型缓冲区和源区第二类型阱组成，源区第二类型浓注入区、源区第二类型缓冲区、源区第二类型阱和顶部硅层这四者形成了源区结终端扩展技术，其中源区第二类型阱用来提高器件耐压，也能用于调节器件的阈值电压，具有双层作用。通过源区结终端扩展技术和漏区结终端扩展技术一起组合使用，形成了双区结终端扩展技术，比常规单区结终端扩展技术能进一步提高器件耐压，从而减小器件尺寸，缩小版图面积，提升芯片的集成度。2.本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的漏区结构的漏区第二类型缓冲区能够防止漏区第一类型阱与源区第一类型阱两者之间的穿通击穿，从而提闻其击穿电压。3.本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管是基于SOI衬底片结合深沟槽的全介质隔离技术的高压金属氧化物半导体管，采用SOI衬底和深沟槽隔离技术可以彻底消除以往体硅电路中存在的寄生闩锁效应。4.本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的制造方法采用双栅氧工艺流程制备的厚栅氧的高压MOS管，其厚栅氧的氧化层厚度可以根据器件使用时栅极电压(范围可从100V 600V)的需求而定，不同于以往的薄栅氧高压器件，其栅极电压往往局限于数字电位5V以内；厚度适中，既提高了器件的可靠性，又避免过厚影响器件的开关速度。5.此外，本技术所述基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的源区结构在多晶场板上方位置设有铝场板，与源极短接，通过巧妙布局铝场板的合理位置以及设计好最佳尺寸，可以提高器件的耐压。附图说明 图I为本技术一实施例中基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的结构示意图。图2为本技术一实施例中基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的制造方法的流程示意图。具体实施方式为使本技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本技术的内容作进一步说明。当然本技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本技术的保护范围内。其次，本技术利用示意图进行了详细的表述，在详述本技术实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本技术的限定。图I为本技术一实施例中基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管的结构示意图，如图I所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SOI衬底的高压金属氧化物半导体管，包括，SOI衬底；深沟槽，设置于所述SOI衬底中；漏区结构，设置于所述SOI衬底中，所述漏区结构由外向内包括漏区第二类型缓冲区以及浓度依次递增的漏区第一类型阱、漏区第一类型缓冲区和漏区第一类型浓注入区，所述漏区第一类型浓注入区作为漏电极；源区结构，设置于所述SOI衬底中，包括源区第二类型阱、位于源区第二类型阱中的源区第二类型缓冲区、位于所述源区第二类型缓冲区中的源区第一类型阱和相邻设置的源区第一类型浓注入区与源区第二类型浓注入区，源区第一类型阱与所述源区第一类型浓注入区相连，所述源区第一类型浓注入区和源区第二类型浓注入区共同作为源电极；场氧，设置于所述漏区结构上，位于临近源区结构的一侧；栅氧，设置于所述场氧与源区第一类型浓注入区之间；栅极，包括相邻设置的多晶栅和多晶场板，所述多晶栅设置于所述栅氧上，所述多晶场板设置于所述场氧上；层间介质层，设置于所述SOI衬底表面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞国强，张邵华，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：