横向双扩散场效应晶体管、制作方法、芯片及电路与流程

本发明涉及半导体，具体地，涉及一种横向双扩散场效应晶体管制作方法、一种横向双扩散场效应晶体管、一种芯片和一种电路。

背景技术：

1、横向双扩散场效应晶体管（lateral double-diffused mosfet，ldmos）作为一种横向功率器件，其电极均位于器件表面，易于通过内部连接实现与低压信号电路以及其它器件的单片集成，同时又具有耐压高、增益大、线性度好、效率高、宽带匹配性能好等优点，如今已被广泛应用于功率集成电路中，尤其是低功耗和高频电路。

2、现有技术中，横向双扩散场效应晶体管的工作电流较小，驱动能力慢，在相同工作电流的需求下，需要更大的器件面积，生产成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术中横向双扩散场效应晶体管工作电流较小，驱动能力慢，在相同工作电流的需求下，需要更大的器件面积，生产成本高的技术问题，本发明提供了一种横向双扩散场效应晶体管、一种横向双扩散场效应晶体管制作方法、一种芯片和一种电路，采用该横向双扩散场效应晶体管能够增加载流子流通通道，增大横向双扩散场效应晶体管的工作电流，提高驱动能力，从而更好地驱动负载，提高晶体管的输出功率，从而增强信号的传输能力，提高晶体管的开关速度，减少开断损耗，在相同的工作电流要求下，能够减小晶体管面积，减小生产成本。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种横向双扩散场效应晶体管，包括：体区、漂移区、源极、漏极、第一栅极和第一场板，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：衬底，所述衬底由下至上依次包括：第一衬底层、第一氧化层、重掺杂硅层、第二氧化层和第二衬底层，所述第二衬底层和所述第二氧化层呈阶梯状突出于所述重掺杂硅层的上表面；所述体区、所述漂移区、所述源极、所述漏极、所述第一栅极和所述第一场板形成于所述第二衬底层；所述第一衬底层和所述体区具有第一导电类型，所述重掺杂硅层和所述漂移区具有第二导电类型，所述第一导电类型和所述第二导电类型的离子掺杂种类不同；所述第二氧化层包括：栅氧化层和场板氧化层，所述栅氧化层自所述体区底部延伸至部分漂移区底部，所述场板氧化层形成于部分漂移区底部，所述场板氧化层的厚度大于所述栅氧化层的厚度；

3、重掺杂多晶硅层和第三氧化层，形成于未被所述第二氧化层和所述第二衬底层覆盖的重掺杂硅层的上表面，所述第三氧化层位于所述重掺杂多晶硅层与突出于所述重掺杂硅层的第二衬底层和第二氧化层之间，且所述第三氧化层与形成于所述第二衬底层的体区紧贴；所述重掺杂多晶硅层具有第二导电类型；

4、所述重掺杂多晶硅层、所述第三氧化层、形成于所述体区底部以及部分漂移区底部的第二氧化层和形成于所述重掺杂多晶硅层、所述体区底部以及部分漂移区底部的重掺杂硅层共同作为第二栅极，剩余的重掺杂硅层和剩余的第二氧化层共同作为第二场板。

5、进一步地，所述第一场板氧化层的厚度大于所述场板氧化层的厚度；其中，所述第一场板氧化层为所述第一场板的氧化层。

6、进一步地，所述重掺杂硅层由多晶硅制成。

7、进一步地，所述重掺杂硅层由单晶硅制成。

8、进一步地，所述重掺杂硅层、所述第二氧化层和所述第二衬底层由soi衬底提供。

9、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：金属电极，分别形成于所述源极、所述漏极、所述第一栅极和所述重掺杂硅层上；氧化隔离层，形成于相邻两个金属电极之间。

10、本发明第二方面提供一种横向双扩散场效应晶体管制作方法，所述横向双扩散场效应晶体管制作方法包括：形成衬底；其中，所述衬底由下至上依次包括：第一衬底层、第一氧化层、重掺杂硅层、第二氧化层和第二衬底层，所述第二衬底层和所述第二氧化层呈阶梯状突出于所述重掺杂硅层的上表面；所述第一衬底层具有第一导电类型，所述重掺杂硅层具有第二导电类型，所述第一导电类型和所述第二导电类型的离子掺杂种类不同；所述第二氧化层包括：栅氧化层和场板氧化层，所述栅氧化层自所述体区底部延伸至部分漂移区底部，所述场板氧化层形成于部分漂移区底部，所述场板氧化层的厚度大于所述栅氧化层的厚度；

11、在未被所述第二氧化层和所述第二衬底层覆盖的重掺杂硅层的上表面形成重掺杂多晶硅层和第三氧化层，所述第三氧化层位于所述重掺杂多晶硅层与突出于所述重掺杂硅层的第二衬底层和第二氧化层之间，且所述第三氧化层与待形成于所述第二衬底层的体区紧贴；所述重掺杂多晶硅层具有第二导电类型；

12、在所述第二衬底层形成体区、漂移区、源极、漏极、第一栅极和第一场板；所述体区具有第一导电类型，所述漂移区具有第二导电类型；其中，所述重掺杂多晶硅层、所述第三氧化层、形成于所述体区底部以及部分漂移区底部的第二氧化层和形成于所述重掺杂多晶硅层、所述体区底部以及部分漂移区底部的重掺杂硅层共同作为第二栅极，剩余的重掺杂硅层和剩余的第二氧化层共同作为第二场板。

13、进一步地，所述重掺杂硅层由多晶硅制成。

14、进一步地，所述重掺杂硅层由单晶硅制成。

15、进一步地，所述形成衬底，包括：提供一soi衬底，所述soi衬底由下至上依次包括：所述第一衬底层、所述第一氧化层和所述重掺杂硅层；在所述重掺杂硅层表面形成粘贴氧化层；提供第二衬底层，并在所述第二衬底层上形成所述第二氧化层；利用所述粘贴氧化层将所述第二氧化层与所述重掺杂硅层粘接；利用刻蚀工艺去除部分第二衬底层和部分第二氧化层，形成所述衬底。

16、进一步地，所述第二氧化层包括：栅氧化层和场板氧化层，所述栅氧化层自所述体区底部延伸至部分漂移区底部，所述场板氧化层形成于部分漂移区底部，所述场板氧化层的厚度大于所述栅氧化层的厚度。

17、进一步地，所述在所述第二衬底层上形成所述第二氧化层，包括：在所述第二衬底层上形成牺牲氧化层；利用刻蚀工艺去除部分牺牲氧化层，形成刻蚀窗口；通过所述刻蚀窗口去除部分第二衬底层，以形成台阶状的第二衬底层；利用热氧化工艺在所述牺牲氧化层表面以及未被所述牺牲氧化层覆盖的第二衬底层表面形成热氧化层，将剩余的牺牲氧化层和其上的热氧化层作为所述栅氧化层，将暴露出的第二衬底层上的热氧化层作为所述场板氧化层。

18、进一步地，所述体区、所述漂移区、所述第三氧化层、所述重掺杂多晶硅层、所述第一栅极和所述第一场板通过以下方式形成：在利用刻蚀工艺去除部分第二衬底层和部分第二氧化层，形成所述衬底之前，在所述第二衬底层形成所述体区、所述漂移区和第一场板氧化层；其中，所述第一场板氧化层为所述第一场板的氧化层；在利用刻蚀工艺去除部分第二衬底层和部分第二氧化层，形成所述衬底之后，形成第一栅极氧化层，以及在划定的重掺杂多晶硅层与突出于所述重掺杂硅层的第二衬底层和第二氧化层之间形成所述第三氧化层；其中，所述第一栅极氧化层为所述第一栅极的氧化层；在暴露出的重掺杂硅层和所述第二衬底层表面形成多晶硅层；利用刻蚀工艺去除部分多晶硅，保留暴露出的重掺杂硅层上的多晶硅层、所述第一栅极氧化层上的多晶硅层以及部分第一场板氧化层上的多晶硅层，暴露出的重掺杂硅层上的多晶硅层作为所述重掺杂多晶硅层，所述第一栅极氧化层与其上的多晶硅层作为所述第一栅极，所述第一场板氧化层以及部分第一场板氧化层上的多晶硅层作为所述第一场板。

19、进一步地，所述方法还包括：在所述衬底表面形成氧化介质层；通过刻蚀工艺在所述氧化介质层形成接触孔，所述接触孔分别与所述源极、所述漏极、所述第一栅极和所述重掺杂硅层接触；通过沉积工艺在所述接触孔内形成金属电极，相邻两个金属电极之间的氧化介质层作为所述氧化隔离层。

20、本发明第三方面提供一种芯片，该芯片包括上文所述的横向双扩散场效应晶体管。

21、本发明第四方面提供一种电路，该电路包括上文所述的横向双扩散场效应晶体管。

22、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

23、本发明的横向双扩散场效应晶体管包括衬底，衬底由下至上依次包括：第一衬底层、第一氧化层、重掺杂硅层、第二氧化层和第二衬底层，第二衬底层和第二氧化层呈阶梯状突出于重掺杂硅层的上表面；体区、漂移区、源极、漏极、第一栅极和第一场板形成于第二衬底层；第一衬底层和体区具有第一导电类型，重掺杂硅层和漂移区具有第二导电类型；第二氧化层包括：栅氧化层和场板氧化层，栅氧化层自体区底部延伸至部分漂移区底部，场板氧化层形成于部分漂移区底部，场板氧化层的厚度大于栅氧化层的厚度。在未被第二氧化层和第二衬底层覆盖的重掺杂硅层的上表面形成有重掺杂多晶硅层和第三氧化层，第三氧化层位于重掺杂多晶硅层与突出于重掺杂硅层的第二衬底层和第二氧化层之间，且第三氧化层与形成于第二衬底层的体区紧贴，重掺杂多晶硅层具有第二导电类型。重掺杂多晶硅层、第三氧化层、形成于体区底部以及部分漂移区底部的第二氧化层和形成于重掺杂多晶硅层、体区底部以及部分漂移区底部的重掺杂硅层共同作为第二栅极，剩余的重掺杂硅层和剩余的第二氧化层共同作为第二场板。本发明在第一场板和第一栅极的基础上，又增加了第二栅极和第二场板，载流子不仅能够从第一栅极和第一场板底部到达漏极，还能够沿着第三氧化层，体区底部的第二氧化层到达漂移区底部，再由漂移区底部到达漏极，增加了载流子的流通通道。因此，通过本发明提供的横向双扩散场效应晶体管，能够增加载流子流通通道，增大横向双扩散场效应晶体管的工作电流，提高驱动能力，从而更好地驱动负载，提高晶体管的输出功率，从而增强信号的传输能力，提高晶体管的开关速度，减少开断损耗，在相同的工作电流要求下，能够减小晶体管面积，减小生产成本。

24、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。