本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高低壓集成的工藝器件及其制備方法，包括低壓增強(qiáng)型、耗盡型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，高壓縱向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和中高壓增強(qiáng)型、耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管構(gòu)成；所述制備方法為：在N型重?fù)诫s襯底上制作N型外延層，接著在N型外延層上制作不同的P型摻雜阱，然后在P型摻雜阱上同時(shí)制作中高壓增強(qiáng)型、耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的N型耐壓區(qū)，最后在P型摻雜阱和N型耐壓區(qū)上進(jìn)行源漏注入。本發(fā)明專利技術(shù)所述工藝器件結(jié)構(gòu)基于外延材料集成縱向功率器件，工藝集成度和可靠性高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體器件的
，具體涉及一種高低壓集成的工藝器件結(jié)構(gòu)及其制備方法，適用于電源管理，汽車電子等領(lǐng)域的智能功率集成電路設(shè)計(jì)。
技術(shù)介紹
功率集成電路將高壓功率器件與信號處理系統(tǒng)及外圍結(jié)構(gòu)電路，保護(hù)電路，檢測電路等集成在同一芯片上，減少了系統(tǒng)中的元件數(shù)，互聯(lián)數(shù)和焊點(diǎn)數(shù)，不僅可以提高系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性，而且減了系統(tǒng)的功耗，體積重量和成本。功率集成電路最早出現(xiàn)在70年代后期，但直至90年代后才進(jìn)入實(shí)用階段，主要需要解決兩個(gè)技術(shù)上的難題第一個(gè)，需要有輸入阻抗高，低驅(qū)動功耗的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOS)型功率器件；第二，需要解決高低壓器件集成在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝上的問題，既需保證低壓和高壓器件都能正常工作又不相互影響，要有較高的可靠性，同時(shí)須能兼容現(xiàn)有的低壓互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(CM0Q工藝，易產(chǎn)業(yè)化。本專利技術(shù)提出了，具有設(shè)計(jì)簡單、可靠性高、能避免CMOS器件存在Latch-Up (閂鎖效應(yīng))的風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適用于電源管理，汽車電子等領(lǐng)域里面的智能功率集成電路設(shè)計(jì)。。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不同，本專利技術(shù)的目的在于提供。適用于電源管理，汽車電子等領(lǐng)域里面的智能功率集成電路設(shè)計(jì)。本專利技術(shù)所述高低壓集成的工藝器件結(jié)構(gòu)采用如下技術(shù)方案一種高低壓集成的工藝器件，包括N型重?fù)诫s襯底，所述N型襯底上設(shè)有N型外延層，所述N型外延層上設(shè)有低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、低壓耗盡型 N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、高壓縱向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和中高壓增強(qiáng)型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、中高壓耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述低壓耗盡型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和所述中高壓增強(qiáng)型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述中高壓耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管均位于第一 P型摻雜阱，所述低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述低壓耗盡型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述中高壓增強(qiáng)型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述中高壓耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和所述高壓縱向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之間采用自隔離結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管包括所述第一 P型摻雜阱，所述第一 P型摻雜阱上設(shè)有第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、第一源端N型重?fù)诫s阱和第一漏端N型重?fù)诫s阱，所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱和所述第一源端N型重?fù)诫s阱之間設(shè)有第一場氧化層，所述第一源端N型重?fù)诫s阱和所述第一漏端N型重?fù)诫s阱之間的溝道區(qū)上方設(shè)有第一柵氧化層，所述第一柵氧化層上方設(shè)有第一多晶硅柵極。所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第一源端N型重?fù)诫s阱及所述第一漏端N型重?fù)诫s阱上分別連接有金屬引線，所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第一源端N型重?fù)诫s阱、所述第一漏端N型重?fù)诫s阱、所述第一場氧化層、所述第一柵氧化層、所述第一多晶硅柵極以及金屬引線以外的區(qū)域設(shè)有介質(zhì)氧化層。優(yōu)選的，所述低壓耗盡型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管包括所述第一 P型摻雜阱，在所述第一 P型摻雜阱上設(shè)有所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、第二源端N型重?fù)诫s阱和第二漏端N型重?fù)诫s阱，所述低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的所述第一漏端N型重?fù)诫s阱和所述低壓耗盡型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的所述第二源端N型重?fù)诫s阱之間設(shè)有所述第一場氧化層，所述第二源端N型重?fù)诫s阱和所述第二漏端N型重?fù)诫s阱之間的溝道區(qū)設(shè)有第一耗盡注入層，所述第二源端N型重?fù)诫s阱和所述第二漏端N型重?fù)诫s阱之間的溝道區(qū)上方設(shè)有第二柵氧化層，所述第二柵氧化層上方設(shè)有第二多晶硅柵極，所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第二源端N型重?fù)诫s阱及所述第二漏端 N型重?fù)诫s阱上分別連接有金屬引線，所述第一 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第二源端N型重?fù)诫s阱、所述第二漏端N型重?fù)诫s阱、所述第一場氧化層、所述第二柵氧化層、所述第二多晶硅柵極以及金屬引線以外的區(qū)域設(shè)有介質(zhì)氧化層。優(yōu)選的，所述高壓縱向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管包括所述N型重?fù)诫s襯底，所述N型重?fù)诫s襯底上設(shè)有N型外延層，所述N型外延層上設(shè)有第二 P型摻雜阱， 所述第二 P型摻雜阱上設(shè)有第二 P型重?fù)诫s體接觸阱和第三源端N型重?fù)诫s阱，所述第二 P 型摻雜阱包括所述第三源端N型重?fù)诫s阱的溝道區(qū)上方設(shè)有第三柵氧化層，所述第二 P型摻雜阱和所述第二 P型重?fù)诫s體接觸阱之間的區(qū)域設(shè)有第二場氧化層，所述第三柵氧化層和所述第二場氧化層上方設(shè)有第三多晶硅柵極，所述第二 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第三源端N型重?fù)诫s阱上連接有金屬引線，所述第二 P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第三源端N型重?fù)诫s阱、所述第二場氧化層、所述第三柵氧化層、所述第三多晶硅柵極以及金屬引線以外的區(qū)域設(shè)有所述介質(zhì)氧化層，所述N型重?fù)诫s襯底底部設(shè)有金屬引線作為漏端電極。優(yōu)選的，所述中高壓增強(qiáng)型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管包括第一 P型摻雜阱，所述第一 P型摻雜阱上設(shè)有第一 N型摻雜阱、第四源端N型重?fù)诫s區(qū)和第三P型重?fù)诫s體接觸阱，所述第一 N型摻雜阱上設(shè)有第三漏端N型重?fù)诫s阱，所述第一 N 型摻雜阱和所述源端N型重?fù)诫s區(qū)之間的溝道區(qū)上方設(shè)有第四柵氧化層，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱和所述第四源端N型重?fù)诫s阱、所述第三漏端N型重?fù)诫s阱及溝道區(qū)以外的區(qū)域均設(shè)有場氧化層，柵氧化層上方及所述第一 N型摻雜阱和所述第三漏端N型重?fù)诫s阱之間的所述第三場氧化層近源一端上方設(shè)有第四多晶硅柵極，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第四源端N型重?fù)诫s阱及所述第三漏端N型重?fù)诫s阱上分別連接有金屬引線，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第四源端N型重?fù)诫s阱、所述第三漏端N型重?fù)诫s阱、所述第三場氧化層、所述第四柵氧化層、所述第四多晶硅柵極以及所述金屬引線以外的區(qū)域設(shè)有介質(zhì)氧化層。優(yōu)選的，所述中高壓耗盡型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管包括第一 P型摻雜阱，所述第一 P型摻雜阱上設(shè)有第二 N型摻雜阱、第五源端N型重?fù)诫s區(qū)和第三P型重?fù)诫s體接觸阱，所述第二 N型摻雜阱上設(shè)有第四漏端N型重?fù)诫s區(qū)，所述第二 N 型摻雜阱和所述第五源端N型重?fù)诫s區(qū)之間的溝道區(qū)設(shè)有第二耗盡注入層，所述第二 N型摻雜阱和所述第五源端N型重?fù)诫s區(qū)之間的溝道區(qū)上方設(shè)有第五柵氧化層，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱和所述第五源端N型重?fù)诫s阱、所述第四漏端N型重?fù)诫s阱及溝道區(qū)以外的區(qū)域均設(shè)有場氧化層，第五柵氧化層上方及所述第二 N型摻雜阱和所述第四漏端N型重?fù)诫s阱之間的所述第三場氧化層近源一端上方設(shè)有第五多晶硅柵極，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第五源端N型重?fù)诫s阱及所述第四漏端N型重?fù)诫s阱上分別連接有金屬引線，所述第三P型重?fù)诫s體接觸阱、所述第五源端N型重?fù)诫s阱、所述第四漏端N型重?fù)诫s阱、所述第三場氧化層、所述第五柵氧化層、所述第五多晶硅柵極以及所述金屬引線以外的區(qū)域設(shè)有介質(zhì)氧化層。優(yōu)選的，所述低壓增強(qiáng)型N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述低壓耗盡型N 型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、所述中高壓增強(qiáng)型N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：易揚(yáng)波，李海松，陶平，王欽，劉俠，
申請(專利權(quán))人：蘇州博創(chuàng)集成電路設(shè)計(jì)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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