[发明专利]高压阱隔离方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是指一种高压阱隔离方法。

背景技术

CMOS工艺中常用P阱（PW）或N阱（NW）来实现器件的隔离，常规的阱隔离方法为两端以及底部均使用反型阱来隔离。对于使用P型衬底的高压工艺而言,底部还需要N型深阱（DNW:Deep N Well）来进行底部隔离，如图1所示。在制造过程中，由于N型深阱注入层光刻要有前层对准有源区，同时为了利用隔离沟槽蚀刻后的热过程，因此N型深阱是在隔离沟槽蚀刻后进行离子注入,如图2所示，此时注入时晶片表面高度存在差异(沟槽区相对有源区更深),使得有沟槽位置的N阱注入较深,而直接注入在有源区的则注入较浅，导致N型深阱底部浓度分布不均，如图3，在最容易的发生耗尽层穿通的平面，也就是P阱与N型深阱接触的平面上，隔离N阱下方（隔离沟槽区域）由于N型深阱注入较深导致此平面上浓度较淡，导致两端P阱到N型深阱中的耗尽层变宽，当P阱中加电压时，P阱与N型深阱耗尽层更宽引起耗尽层穿通击穿，隔离效果变差。所以隔离效果取决于两端P阱在深N阱中的耗尽层宽度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高压阱隔离方法。

为解决上述问题，本发明所述的高压阱隔离方法，对P型衬底中的P阱进行N型深阱隔离，是在隔离沟槽区域中增加有源区。

进一步地，所述的有源区增加在N型深阱中P阱之间的隔离沟槽中。

进一步地，进行N型杂质注入形成N型深阱时，沟槽中增加的有源区与沟道区离子注入同步进行。

本发明利用隔离的N阱需要隔离高压而拥有足够的面积，通过在隔离区沟槽中增加有源区，在N阱注入时，增加的有源区不受隔离的沟槽的影响，改善DNW底部的浓度分布，使得底部有一块较浓的区域，抑制耗尽层变宽，提高隔离性能。

附图说明

图1是常规的的阱隔离结构示意图。

图2是常规DNW离子注入示意图。

图3是常规高压阱隔离失效示意图。

图4是本发明DNW离子注入示意图。

图5是本发明高压阱隔离方法示意图。

图6是本发明DNW底部浓度分布图。

具体实施方式

本发明所述的一种高压阱隔离方法，对P型衬底中的P阱进行N型深阱隔离，在隔离沟槽区域中增加有源区，所述的有源区增加在N型深阱中P阱之间的隔离沟槽中，如图4中的虚线圆圈所示，进行N型杂质注入形成N型深阱时，沟槽中增加的有源区与沟道区离子注入同步进行，隔离区中有源区的离子注入不受隔离的沟槽影响，可以改善DNW底部的浓度分布，结合图5所示，DNW中的P阱之间NW之上的沟槽中的有源区离子注入效果，可以看出DNW在隔离沟槽处的注入深度大于有源区的深度，而隔离沟槽中有源区的存在使得沟槽区底部有一块浓度较大的区域，补偿了沟槽区由于注入结深较大而引起的该处浓度不足，使DNW底部离子浓度分布浓淡相间，抑制了两边P阱之间的耗尽区宽度，提高了隔离性能，不增加额外的成本，解决了隔离阱面积缩小后的漏电问题，有助于整体器件面积的缩小。

图6是本发明阱隔离结构的DNW底部浓度分布图，图中矩形框中浓度分布曲线越尖锐，则表示DNW底部的浓度越不均匀，亦即击穿越容易发生。通过浓度分布图，可看到击穿的弱点恰好在P阱底部与DNW接触的平面上。增加有源区可以有效的改善隔离阱底部浓度分布,使得隔离的弱点处更加平滑,从而达到更好的隔离效果。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。