[实用新型]BCD工艺中的高压MOS晶体管结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及BCD半导体工艺技术，尤其涉及一种BCD工艺中的高压MOS晶体管结构。

背景技术

BCD工艺是一种单片集成工艺技术，这种技术能够在同一芯片上制作Bipolar、CMOS和DMOS器件，简称为BCD工艺。由于BCD工艺综合了以上三种器件各自的优点，这使BCD工艺成为集成电路的主流工艺技术。

BCD工艺可以对于不同的电路选择不同的器件来达到相应电子电路器件的最优化，实现整个电路的低功耗、高集成度、高速度、高驱动能力的要求。BCD工艺是电源管理、显示驱动、汽车电子等IC制造工艺的上佳选择，具有广阔的市场前景。但是BCD工艺中的MOS晶体管耐压不高，这就限制了BCD工艺在一些领域的应用空间。

公开号为CN101111942A的中国专利文献中公开了一种PMOS晶体管及其形成方法，图1示出了该PMOS晶体管的剖面结构图，其以P型掺杂的硅衬底为基础，在其上形成有N型的下外延层(即N型埋层NBL)，在N型埋层NBL上形成有P型的上外延层，之后在P型的上外延层的一部分中形成N阱，保留的另一部分P型上外延层作为P漂移，之后再形成场氧化层100、栅介质层101、栅电极G、源极S和漏极D。此外，所公开的PMOS晶体管结构中，在N阱和N型埋层NBL之间还形成有P型埋层PBL。

但是，以上方法与BCD工艺的兼容性存在以下问题：1、所述PMOS晶体管，其先做N型埋层，然后再在N型埋层中做P型埋层，则P型埋层区域需要将该区域的N型埋层反型后形成，P型埋层形成时需要较高的剂量，在BCD工艺中，如果P型埋层剂量较高的话，在外延时会出现自掺杂现象，而且P型埋层剂量越高，自掺杂现象越明显，该现象会导致外延浓度分布异常，继而导致器件参数异常；2、所述PMOS晶体管，其P漂移区使用P型上外延层，若所述PMOS晶体管用于BCD工艺中，因BCD工艺中外延层的浓度较低，则P漂移区的浓度较低，在进行场氧化层生长时，因氧化层的“吸硼排磷”作用，在P漂移区的场氧化层下方很容易形成N型反型层，导致器件失效。所述以上方法与BCD工艺的兼容性较差，不能很好的应用于BCD工艺中。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种BCD工艺中的高压MOS晶体管结构，其形成过程与BCD工艺相兼容，且能够耐受更高的电压。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种BCD工艺中的高压MOS晶体管结构，包括：

第一掺杂类型的半导体衬底；

第二掺杂类型的埋层，位于半导体衬底中；

第二掺杂类型的半导体层，覆盖所述半导体衬底和埋层，所述第二掺杂类型与所述第一掺杂类型相反；

第一掺杂类型的阱和第二掺杂类型的阱，并列位于所述半导体层中；

场氧化层，位于所述第一掺杂类型的阱、第二掺杂类型的阱、第一掺杂类型的阱与第二掺杂类型的阱之间；

栅介质层，覆盖所述半导体层；

栅电极，位于所述栅介质层和场氧化层上，所述栅电极具有相对的第一侧和第二侧，其中第一侧延伸至所述第二掺杂类型的阱上方的栅介质层上，第二侧延伸至所述场氧化层上；

源区，位于所述栅电极第一侧的第二掺杂类型的阱中；

漏区，位于所述栅电极第二侧的第一掺杂类型的阱中。

可选地，所述第一掺杂类型为P型，第二掺杂类型为N型，所述场氧化层的长度为2至6μm，所述长度沿所述源区至漏区的方向。

可选地，所述第一掺杂类型为P型，第二掺杂类型为N型，所述场氧化层具有第一侧和第二侧，所述场氧化层的第一侧位于所述栅电极下方，第二侧靠近所述漏区，所述场氧化层的第一侧与所述第二掺杂类型的阱位于栅电极下方的边界的距离为0至6μm。

可选地，所述第一掺杂类型为P型，第二掺杂类型为N型，所述栅电极位于所述场氧化层上的部分的长度为1至4μm，所述长度沿所述源区至漏区的方向。

可选地，所述第一掺杂类型为P型，第二掺杂类型为N型，所述栅电极位于所述场氧化层以外的部分的长度为3至6μm，所述长度沿所述源区至漏区的方向。

可选地，所述高压MOS晶体管结构还包括位于所述栅电极周围的侧墙。

可选地，所述高压MOS晶体管结构还包括位于所述侧墙下方的半导体层中的轻掺杂区，所述轻掺杂区的掺杂类型与所述源区和漏区相同，掺杂浓度小于所述源区和漏区的掺杂浓度。

可选地，所述栅介质层厚度为150～之间可选。