一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方法，該器件至少包括：第一導(dǎo)電類型襯底；所述第一導(dǎo)電類型襯底中離子注入有第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)；所述第一深阱區(qū)上離子注入有第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，其中，所述第二深阱區(qū)的摻雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度；所述第二深阱區(qū)上離子注入有第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)。本發(fā)明通過(guò)在第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)之間設(shè)置第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，該高濃度的第二深阱區(qū)用來(lái)隔離低濃度的第一深阱區(qū)，抑制了中壓阱區(qū)/第一深阱區(qū)/襯底形成的縱向晶體管的寄生效應(yīng)，降低了襯底的噪音。
【專利說(shuō)明】一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器 件結(jié)構(gòu)及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體行業(yè)的迅猛發(fā)展，以大功率半導(dǎo)體器件為代表的電力電子技術(shù)迅速發(fā) 展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，在現(xiàn)今各種功率器件中，橫向擴(kuò)散金屬氧化物M0S器件（Lateral Diffusion M0S，LDM0S)具有工作電壓高，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，因此LDM0S有著廣闊的發(fā)展前景。 通常，耐高壓的LDM0S器件會(huì)與其他中壓及低壓的器件集成在一塊芯片上，由統(tǒng)一的制造 工藝完成。
[0003] 以P型LDM0S和N型中壓MOS (Medium Voltage M0S，MVM0S)集成結(jié)構(gòu)為例，現(xiàn)有 的P型LDMOS (LDPM0S)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其至少包括：設(shè)于P型襯底（Psub) 1A上的深N 阱區(qū)（DNW)2A ;設(shè)于所述深N阱區(qū)2A上的中壓N阱（MVNW)3'A和P漂移區(qū)（PMft)4A ;橫跨 于所述中壓N阱3' A和P漂移區(qū)4A表面的柵極結(jié)構(gòu)（GT) 5A，所述柵極結(jié)構(gòu)5A由柵極、柵 介質(zhì)層及側(cè)墻組成；設(shè)于所述中壓N阱中3'A的重?fù)诫sP+區(qū)6A和重?fù)诫sN+區(qū)7A，所述重 摻雜P+區(qū)6A定義為源區(qū)，所述重?fù)诫sN+區(qū)7A為體接觸區(qū)；設(shè)于P漂移區(qū)4A中的重?fù)诫s P+區(qū)，所述此P+區(qū)定義為漏區(qū)；位于P漂移區(qū)4A且部分位于柵極結(jié)構(gòu)5A下方的淺溝道隔 離區(qū)8A(STI)。作為高壓LDPM0S器件，需要提高其擊穿電壓，而為了提高LDPM0S的擊穿電 壓，就必須提高P漂移區(qū)4A到深N阱區(qū)2A這個(gè)PN結(jié)的擊穿電壓，一般來(lái)說(shuō)技術(shù)人員會(huì)通 過(guò)降低深N阱區(qū)2A的濃度來(lái)達(dá)到提高擊穿電壓的目的。
[0004] 但是，如果降低深N阱區(qū)2A的濃度，則會(huì)直接影響到與LDPM0S器件集成在一塊芯 片上的MVNM0S器件，現(xiàn)有的MVNM0S結(jié)構(gòu)如圖2所示，其至少包括：設(shè)于P型襯底（P sub) 1A 上的深N阱區(qū)（DNW) 2A ;設(shè)于所述深N阱區(qū)2A上的中壓P阱區(qū)（MVPW) 3A ;設(shè)于所述中壓P 阱區(qū)3A上的柵極結(jié)構(gòu)5A ;設(shè)于柵極結(jié)構(gòu)5A每一側(cè)的中壓P阱區(qū)3A中的重?fù)诫sN+區(qū)7A和 重?fù)诫sP+區(qū)6A ;所述重?fù)诫sN+區(qū)7A和重?fù)诫sP+區(qū)6A之間、中壓P阱區(qū)3A和深N阱區(qū) 2A之間、深N阱區(qū)2A和P型襯底1A之間分別設(shè)有淺溝道隔離區(qū)8A。從MVNM0S的結(jié)構(gòu)上 看，如果深N阱區(qū)2A的濃度降低，MVNM0S中的中壓P阱區(qū)3A、深N阱區(qū)2A和P型襯底1A 形成的縱向PNP寄生晶體管就很容易被打開(kāi)，這樣就會(huì)有電流注入到P型襯底1A，產(chǎn)生電噪 音，繼而影響整個(gè)器件性能的穩(wěn)定。
[0005] 因此，如何降低器件中縱向寄生晶體管效應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種具有降低縱向寄生晶 體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中器件內(nèi)縱向寄生晶體管效應(yīng)引起 噪音的問(wèn)題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng) 的器件結(jié)構(gòu)，其至少包括：
[0008] 第一導(dǎo)電類型襯底；
[0009] 所述第一導(dǎo)電類型襯底中離子注入有第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)；
[0010] 所述第一深阱區(qū)上離子注入有第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，其中，所述第二深阱 區(qū)的摻雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度；
[0011] 所述第二深阱區(qū)上離子注入有第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)。
[0012] 優(yōu)選地，所述器件結(jié)構(gòu)為中壓M0S器件結(jié)構(gòu)，其至少還包括：
[0013] 形成于所述中壓阱區(qū)上的柵極結(jié)構(gòu)；
[0014] 形成于所述柵極結(jié)構(gòu)每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)域和第二 導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)分別定 義為漏區(qū)和源區(qū)；
[0015] 形成于第一深阱區(qū)表面內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)；
[0016] 分別位于第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū)表面 之間、以及所述第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間的淺溝道隔離 區(qū)。
[0017] 優(yōu)選地，所述中壓阱區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)部分橫向擴(kuò)散至柵極結(jié)構(gòu)下方。
[0018] 優(yōu)選地，所述柵極結(jié)構(gòu)由柵極、柵介質(zhì)層和側(cè)墻構(gòu)成。
[0019] 優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼；所述第二導(dǎo)電類型 為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷，形成的中壓M0S器件為中壓NM0S。
[0020] 優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷；所述第二導(dǎo)電類型 為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼，形成的中壓M0S器件為中壓PM0S。
[0021] 優(yōu)選地，所述第一深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍為1?2. 5Mkev，濃度范圍為 1E+13?2. 5E+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7度；所述第二深阱區(qū)的磷離子的注入 能量范圍為1.5?600Mkev，濃度范圍為1E+12?ΙΕ+13/cm 2,離子注入的角度范圍為0?7 度。
[0022] 本發(fā)明還提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，所述制作方 法至少包括：
[0023] 采用離子注入工藝，在第一導(dǎo)電類型襯底中自下而上依次形成第二導(dǎo)電類型的第 一深阱區(qū)、第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)，其中，第二深阱區(qū)的摻 雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度。
[0024] 優(yōu)選地，所述制作方法還包括步驟：
[0025] 在所述中壓阱區(qū)上形成柵極結(jié)構(gòu)；
[0026] 在所述柵極結(jié)構(gòu)每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)分別形成第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二 導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)分別定 義為漏區(qū)和源區(qū)；
[0027] 在所述第一深阱區(qū)表面內(nèi)制備第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)；
[0028] 在所述第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū)表面之 間、以及所述中壓阱區(qū)內(nèi)第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間分別制 備淺溝道隔離區(qū)進(jìn)行隔離，獲得中壓MOS器件。
[0029] 優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼離子；所述第二導(dǎo)電 類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷離子，形成的中壓M0S器件為中壓NM0S。
[0030] 優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷離子；所述第二導(dǎo)電 類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼離子，形成的中壓M0S器件為中壓PM0S。
[0031] 優(yōu)選地，所述第一深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍為1?2. 5Mkev，濃度范圍為 1E+13?2. 5E+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7度；所述第二深阱區(qū)的磷離子的注入 能量范圍為1. 5?600Mkev，濃度范圍為1E+12?ΙΕ+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7 度。
[0032] 如上所述，本發(fā)明的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方法，具 有以下有益效果：通過(guò)在第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)之間設(shè)置 第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，該高濃度的第二深阱區(qū)用來(lái)隔離低濃度的第一深阱區(qū)，抑制 中壓阱區(qū)/第一深阱區(qū)/襯底形成的縱向晶體管的寄生效應(yīng)，降低襯底的噪音。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)的LDPM0S器件的示意圖。
[0034] 圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)的MVNM0S器件的示意圖。
[0035] 圖3顯示為本發(fā)明的MVNM0S器件的示意圖。
[0036] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0037] 1，ΙΑ P 型襯底
[0038] 2A 深N阱區(qū)
[0039] 21 第一深N阱區(qū)
[0040] 22 第二深N阱區(qū)
[0041] 3, 3A 中壓 P 阱
[0042] 3'A 中壓 N 阱
[0043] 4A P漂移區(qū)
[0044] 5, 5A 柵極結(jié)構(gòu)
[0045] 6,6A P+ 區(qū)
[0046] 7, 7A N+ 區(qū)
[0047] 8,8A 淺溝道隔離區(qū)

【具體實(shí)施方式】
[0048] 以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0049] 請(qǐng)參閱附圖。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明 的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形 狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布 局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0050] 實(shí)施例一
[0051] 本發(fā)明提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，所述制備方法 至少包括：
[0052] 采用離子注入工藝，在第一導(dǎo)電類型襯底中自下而上依次形成第二導(dǎo)電類型的第 一深阱區(qū)、第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)，其中，第二深阱區(qū)的摻 雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度。
[0053] 本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼離子。優(yōu)選地， 所述第一導(dǎo)電類型襯底為硼摻雜的P型硅襯底。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電類型 襯底也可以是P型摻雜的SOI襯底。
[0054] 所述第二導(dǎo)電類型是與第一導(dǎo)電類型相反的導(dǎo)電類型，所述第二導(dǎo)電類型為N型 離子摻雜，摻雜的離子為磷離子。
[0055] 如圖3所示，采用離子注入工藝，在所述P型襯底1中形成第二導(dǎo)電類型的第一深 阱區(qū)，即所述第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)為第一深N阱區(qū)21，采用離子注入的方式可以是 單次或多次注入。在所述P型襯底1中摻雜形成第一深N阱區(qū)21后，還包括進(jìn)行熱處理的 步驟，激活摻雜的N型磷離子，并恢復(fù)離子注入引起的所述P型襯底1內(nèi)晶格的損傷。優(yōu)選 地，所述熱處理的溫度范圍為600?1500°C。
[0056] 采用離子注入工藝，在所述第一深N阱區(qū)21上形成第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)， 即所述第二深阱區(qū)為第二深N阱區(qū)22,其中，第二深N阱區(qū)22的摻雜濃度要大于第一深 N阱區(qū)的摻雜濃度。本實(shí)施例中，所述第一深N阱區(qū)21的磷離子的注入能量范圍為1? 2. 5Mkev，注入的濃度范圍為1E+13?2. 5E+13/cm2,離子注入的角度為0?7度；所述第 二深N阱區(qū)22的磷離子的注入能量范圍為1.5?600Mkev，注入的濃度范圍為1E+12? ΙΕ+13/cm2,離子注入的角度為0?7度。
[0057] 在一具體實(shí)施例中，所述第一深N阱區(qū)21的磷離子的注入能量為2Mkev，第二深N 阱區(qū)22的磷離子的注入能量為lOMkev。
[0058] 在所述第二深N阱區(qū)22上形成第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)，即形成中壓P阱區(qū)3,形 成中壓P阱區(qū)3后，由P型襯底1-第一深N阱區(qū)21-中壓P阱區(qū)3組成的縱向寄生PNP晶 體管被高濃度的第二深N阱22所阻隔，抑制縱向寄生PNP晶體管的寄生效應(yīng)，降低襯底的 電噪音。
[0059] 進(jìn)一步地，所述器件結(jié)構(gòu)為中壓M0S器件，更進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述中壓M0S 器件為中壓NM0S，該中壓M0S器件的制作方法除上述的制作步驟外，還應(yīng)包括步驟：
[0060] 首先，在所述中壓阱區(qū)上形成柵極結(jié)構(gòu)5。
[0061] 所述柵極結(jié)構(gòu)包5括位于中壓P阱上的柵介質(zhì)層、位于所述柵介質(zhì)層上的柵極及 位于所述柵極兩側(cè)的側(cè)墻。采用熱氧化工藝在所述中壓P阱區(qū)3上形成柵介質(zhì)層，所述熱 氧化工藝可以再高溫爐內(nèi)執(zhí)行，當(dāng)然，也可以采用其他方式來(lái)生成柵介質(zhì)層。采用沉積工藝 在所述柵介質(zhì)層上形成柵極，所述柵極為多晶硅材料，但并不限于此。本實(shí)施例中，所述側(cè) 墻優(yōu)選為氧化硅-氧化硅-二氧化硅的多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0062] 然后，在所述柵極結(jié)構(gòu)5每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)分別形成第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū) 和第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū) 分別定義為漏區(qū)和源區(qū)。
[0063] 如圖3所示，在中壓P阱區(qū)3中的柵極結(jié)構(gòu)5兩側(cè)分別形成第一導(dǎo)電類型的重?fù)?雜區(qū)和第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，形成的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū) 分別記為P+區(qū)6和N+區(qū)7,其中，柵極結(jié)構(gòu)5兩側(cè)的N+區(qū)7分別定義為器件的漏區(qū)和源 區(qū)，而中壓P阱區(qū)3中的P+區(qū)6則是中壓P阱區(qū)3的體接觸區(qū)。
[0064] 接著，在所述第一深阱區(qū)中制備第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)。
[0065] 形成的第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)記為第一深N阱的N+區(qū)，所述第一深N阱的N+ 區(qū)是第一深N阱區(qū)的體接觸區(qū)。
[0066] 最后，在所述第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū) 表面之間、以及所述中壓阱區(qū)內(nèi)第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間 分別制備淺溝道隔離區(qū)8進(jìn)行隔離。
[0067] 本實(shí)施例中，在P型襯底1與第一深N阱區(qū)表21面之間、第一深N阱區(qū)21與中壓 P阱區(qū)3表面之間、以及所述中壓P阱區(qū)3內(nèi)的P+區(qū)6與N+區(qū)7之間分別制備淺溝道隔離 區(qū)8進(jìn)行隔離。所述淺溝道隔離區(qū)8的材料包括但并不限于二氧化硅。
[0068] 本發(fā)明還提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，如圖3所示，該結(jié) 構(gòu)至少包括：
[0069] 第一導(dǎo)電類型襯底；
[0070] 所述第一導(dǎo)電類型襯底中離子注入有第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)；
[0071] 所述第一深阱區(qū)上離子注入有第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，其中，所述第二深阱 區(qū)的摻雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度；
[0072] 所述第二深阱區(qū)上離子注入有第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)。
[0073] 本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼；所述第二導(dǎo)電 類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷。
[0074] 進(jìn)一步地，所述器件結(jié)構(gòu)為中壓M0S器件結(jié)構(gòu)，更進(jìn)一步地，形成的中壓M0S器件 為中壓NM0S，該中壓NM0S的結(jié)構(gòu)還包括：
[0075] 形成于所述中壓阱區(qū)上的柵極結(jié)構(gòu)；
[0076] 形成于所述柵極結(jié)構(gòu)每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)域和第二 導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)分別定 義為漏區(qū)和源區(qū)；
[0077] 形成于第一深阱區(qū)表面內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)；
[0078] 分別位于第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū)表面 之間、以及所述第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間的淺溝道隔離 區(qū)。
[0079] 優(yōu)選地，所述中壓阱區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)部分橫向擴(kuò)散至柵極結(jié)構(gòu)下方， 本實(shí)施例中，所述中壓阱區(qū)為中壓P阱區(qū)3,中壓P阱區(qū)3內(nèi)第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)記為N+ 區(qū)7,中壓P阱區(qū)3內(nèi)的N+區(qū)7分別定義為器件的漏區(qū)和源區(qū)，如圖3所示，兩個(gè)N+區(qū)7橫 向擴(kuò)散至柵極結(jié)構(gòu)下方。
[0080] 所述柵極結(jié)構(gòu)5由柵極、柵介質(zhì)層和側(cè)墻構(gòu)成。所述柵介質(zhì)層位于中壓P阱3上， 所述柵極位于柵介質(zhì)層，所述才側(cè)墻則位于柵極的兩側(cè)。進(jìn)一步地，所述柵極為多晶硅材 料，但并不限于此，所述側(cè)墻優(yōu)選為氧化硅-氧化硅-二氧化硅的多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0081] 所述第一深阱區(qū)為第一深N阱區(qū)21，其磷離子的注入能量范圍為1?2. 5Mkev，濃 度范圍為1E+13?2. 5E+13/cm2,離子注入的角度為0?7度。
[0082] 所述第二深阱區(qū)為第二深N阱區(qū)22,其磷離子的注入能量范圍為1. 5?600Mkev， 濃度范圍為1E+12?ΙΕ+13/cm2,離子注入的角度為0?7度。
[0083] 實(shí)施例二
[0084] 本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例中所述第一導(dǎo)電類型為N型離子摻雜， 摻雜的離子為磷，所述第二導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼，形成的中壓M0S器 件為中壓PMOS (MVPM0S)，針對(duì)的是在同一塊芯片上集成的是LDNM0S和MVPM0S的情況，這 種情況下，提供的MVPM0S結(jié)構(gòu)中由N型襯底-第一深P阱區(qū)-中壓N阱區(qū)組成的縱向寄生 NPN晶體管被高濃度的第二深P阱區(qū)所阻隔(未予以圖示)，抑制了縱向寄生NPN晶體管的寄 生效應(yīng)，降低襯底的噪音。
[0085] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明提供的技術(shù)方案并不限于實(shí)施例一和實(shí)施例二中例舉的 MVNM0S和MVPM0S器件，而應(yīng)包括任何具有縱向寄生晶體管且所述縱向寄生晶體管因中間 基區(qū)(如：PNP中的N區(qū)或NPN中的P區(qū)）濃度降低而導(dǎo)致的寄生晶體管打開(kāi)的器件。
[0086] 綜上所述，本發(fā)明提供一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)及其制作方 法，通過(guò)在第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)之間設(shè)置第二導(dǎo)電類型 的第二深阱區(qū)，該高濃度的第二深阱區(qū)用來(lái)隔離低濃度的第一深阱區(qū)，抑制中壓阱區(qū)/第 一深阱區(qū)/襯底形成的縱向晶體管的寄生效應(yīng)，降低襯底的噪音。
[0087] 所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[〇〇88] 上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述器件結(jié)構(gòu)至少包 括： 第一導(dǎo)電類型襯底； 所述第一導(dǎo)電類型襯底中離子注入有第二導(dǎo)電類型的第一深阱區(qū)； 所述第一深阱區(qū)上離子注入有第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)，其中，所述第二深阱區(qū)的 摻雜濃度大于第一深阱區(qū)的摻雜濃度； 所述第二深阱區(qū)上離子注入有第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述器件結(jié)構(gòu)為中壓MOS器件結(jié)構(gòu)，其至少還包括： 形成于所述中壓阱區(qū)上的柵極結(jié)構(gòu)； 形成于所述柵極結(jié)構(gòu)每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)域和第二導(dǎo)電 類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)分別定義為 漏區(qū)和源區(qū)； 形成于第一深阱區(qū)表面內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)； 分別位于第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū)表面之 間、以及所述第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間的淺溝道隔離區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述中壓阱區(qū)內(nèi)第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)部分橫向擴(kuò)散至柵極結(jié)構(gòu)下方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述柵極結(jié)構(gòu)由柵極、柵介質(zhì)層和側(cè)墻構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼；所述第二導(dǎo)電類型為N型離子摻雜，摻 雜的離子為磷，形成的中壓MOS器件為中壓NMOS。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述第一導(dǎo)電類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷；所述第二導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻 雜的離子為硼，形成的中壓MOS器件為中壓PMOS。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)，其特征在于：所 述第一深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍為1?2. 5Mkev，濃度范圍為1E+13?2. 5E+13/ cm2,離子注入的角度范圍為0?7度；所述第二深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍為1. 5? 600Mkev，濃度范圍為1E+12?ΙΕ+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7度。
8. -種具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法 至少包括： 采用離子注入工藝，在第一導(dǎo)電類型襯底中自下而上依次形成第二導(dǎo)電類型的第一深 阱區(qū)、第二導(dǎo)電類型的第二深阱區(qū)和第一導(dǎo)電類型的中壓阱區(qū)，其中，第二深阱區(qū)的摻雜濃 度大于第一深講區(qū)的摻雜濃度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，所述制作 方法還包括步驟： 在所述中壓阱區(qū)上形成柵極結(jié)構(gòu)； 在所述柵極結(jié)構(gòu)每一側(cè)的中壓阱區(qū)內(nèi)分別形成第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電 類型重?fù)诫s區(qū)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)中壓阱區(qū)內(nèi)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)分別定義為 漏區(qū)和源區(qū)； 在所述第一深阱區(qū)表面內(nèi)制備第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)； 在所述第一導(dǎo)電類型襯底與第一深阱區(qū)表面之間、第一深阱區(qū)與中壓阱區(qū)表面之間、 以及所述中壓阱區(qū)內(nèi)第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)和第二導(dǎo)電類型的重?fù)诫s區(qū)之間分別制備 淺溝道隔離區(qū)進(jìn)行隔離，獲得中壓MOS器件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，其特征 在于：所述第一導(dǎo)電類型為P型離子摻雜，摻雜的離子為硼離子；所述第二導(dǎo)電類型為N型 離子摻雜，摻雜的離子為磷離子，形成的中壓MOS器件為中壓NMOS。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，其特征 在于：所述第一導(dǎo)電類型為N型離子摻雜，摻雜的離子為磷離子；所述第二導(dǎo)電類型為P型 離子摻雜，摻雜的離子為硼離子，形成的中壓MOS器件為中壓PMOS。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有降低縱向寄生晶體管效應(yīng)的器件的制作方法，其特 征在于：所述第一深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍為1?2. 5Mkev，濃度范圍為1E+13? 2. 5E+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7度；所述第二深阱區(qū)的磷離子的注入能量范圍 為1. 5?600Mkev，濃度范圍為1E+12?ΙΕ+13/cm2,離子注入的角度范圍為0?7度。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104103685SQ201310113439
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】曹國(guó)豪, 鄭大燮 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司