[发明专利]DEMOS器件及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种扩展漏端MOS（drain extended MOS，DEMOS）器件；本发明还涉及一种DEMOS器件的制造方法。

背景技术

DEMOS器件是一种高压器件，现有DEMOS器件一般和低压器件如CMOS器件集成在一起制备，现有DEMOS器件是在低压器件工艺的基础上共用低压器件的阱区（WELL），这样使DEMOS器件的击穿电压（BV）受限于低压器件的高浓度阱区之间的PN结的BV，所以现有DEMOS器件的BV一般为18V以下。如图1是现有DEMOS器件结构示意图；以N型器件为例，现有DEMOS器件包括：硅衬底101，在所述硅衬底101中形成N阱102，P阱103a和103b，所述N阱102和P阱103a和103b都低压器件的N阱和P阱工艺条件相同。

在所述硅衬底101表面形成有浅沟槽场氧104，由所述浅沟槽场氧(STI)104隔离出有源区，所述浅沟槽场氧104由填充于浅沟槽中的氧化硅组成。由P阱103a组成沟道区；由N阱102组成漂移区；沟道区103a和漂移区102横向接触。

栅极结构，由依次形成于所述硅衬底101表面的栅介质层如栅氧化层和多晶硅栅105组成；所述栅极结构覆盖部分所述沟道区103a表面并延伸到所述漂移区102上方，被所述栅极结构所覆盖的所述沟道区103a表面用于形成沟道。

源区106，由形成于所述沟道区103a表面的N+区组成，所述源区106和所述栅极结构的第一侧自对准。

漏区107，由形成于所述漂移区102表面的N+区组成，所述漏区107和所述栅极结构的第二侧相隔一段距离。

所述漂移区102的第二侧和一个P阱103b相接触，令该P阱103b为衬底引出阱区，在所述衬底引出阱区103b表面形成有由P+区组成衬底引出区108，通过所述衬底引出区108和所述衬底引出阱区103b实现衬底电极的引出。

现有DEMOS器件的击穿电压受限于P阱区103b和N阱102之间的PN结的击穿电压决定，即由如图1的虚线框109所示区域的PN结决定器件的击穿电压，由于P阱区103b和N阱102都采用低压器件的P阱和N阱，掺杂浓度较高，使得该PN结的击穿电压一般为18V以下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种DEMOS器件，能对浅沟槽场氧下的漂移区和衬底引出阱区的PN结电场进行优化，提高器件的击穿电压。为此，本发明还提供一种DEMOS器件的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的DEMOS器件包括：

硅衬底，在所述硅衬底中形成有第一导电类型阱和第二导电类型阱，在所述硅衬底表面形成有浅沟槽场氧，由所述浅沟槽场氧隔离出有源区，所述浅沟槽场氧由填充于浅沟槽中的氧化硅组成。

沟道区，由一个所述第二导电类型阱组成。

漂移区，由一个所述第一导电类型阱组成，所述漂移区的第一侧和所述沟道区横向接触。

栅极结构，由依次形成于所述硅衬底表面的栅介质层和多晶硅栅组成；所述栅极结构覆盖部分所述沟道区表面并延伸到所述漂移区上方，被所述栅极结构所覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道。

源区，由形成于所述沟道区表面的第一导电类型重掺杂区组成，所述源区和所述栅极结构的第一侧自对准。

漏区，由形成于所述漂移区表面的第一导电类型重掺杂区组成，所述漏区和所述栅极结构的第二侧相隔一段距离。

所述漂移区的第二侧和一个第二导电类型阱相接触，令该第二导电类型阱为衬底引出阱区，在所述衬底引出阱区表面形成有由第二导电类型重掺杂区组成衬底引出区，通过所述衬底引出区和所述衬底引出阱区实现衬底电极的引出。

在所述漏区和所述衬底引出区之间设置有一个所述浅沟槽场氧，令该浅沟槽场氧为第一浅沟槽场氧，所述第一浅沟槽场氧横向跨越了所述漂移区和所述衬底引出阱区的接触面。

第一导电类型掺杂的悬浮漂移区，形成于所述第一浅沟槽场氧的底部，所述悬浮漂移区由所述浅沟槽形成后、在所述浅沟槽中填充氧化硅之前通过第一导电类型离子注入形成；在横向上，所述悬浮漂移区从所述漂移区中延伸到所述衬底引出阱区中；在纵向上，所述悬浮漂移区和所述第一浅沟槽场氧底部相隔一段距离、且所述悬浮漂移区的底部深度小于等于所述漂移区或所述衬底引出阱区的底部深度。

进一步的改进是，DEMOS器件为N型器件，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。