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、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。

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阈值电压较小，表面电场高，容易击穿。

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阈值电压较小，表面电场高，容易击穿的技术问题，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存储电荷，影响漂移区表面电子的流通通路，使得载流子通过漂移区的内部流通，改善表面的自热效应，提高击穿电压，减少载流子陷入表面的si与sio2的界面态，提高器件的可靠性，增强场板的作用，降低表面电场，提高击穿电压，节省工艺流程，降低制造成本，加快工艺进度，减小器件面积。

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：衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极和栅极，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：场板凹槽，形成于所述漂移区；夹层结构，形成于所述场板凹槽内，所述夹层结构由下至上依次包括：第一氧化层、氮化硅层和第二氧化层；其中，所述第一氧化层为中间薄两边厚的构型，所述第一氧化层包括：位于所述场板凹槽槽底的垫底氧化层和两个位于所述场板凹槽槽口两端的氧化侧墙，所述氧化侧墙突出于所述衬底上表面；多晶硅层，形成于所述夹层结构上表面；所述多晶硅层和所述夹层结构共同构成场板结构，在所述多晶硅层施加电压之后，所述夹层结构能够存储电荷，并控制载流子在所述漂移区内的流通路径。

3、进一步地，所述场板凹槽为底部圆滑的椭圆状构型。

4、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第二阱区，形成于所述衬底远离所述体区的一侧，并与所述第一阱区间隔设置，所述第二阱区具有与所述第一阱区不同的导电类型；其中，所述体区形成于所述第一阱区内。

5、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第一浅槽隔离，形成于所述漂移区与所述第一阱区的交界处；第二浅槽隔离，形成于所述第一阱区与所述衬底的交界处，并与所述第二阱区相邻。

6、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：第一保护环，形成于所述体区并与所述源极相邻，所述第一保护环具有与所述源极不同的导电类型；第二保护环，形成于所述第一浅槽隔离与所述第二浅槽隔离之间；第三保护环，形成于所述第二阱区内，所述第三保护环具有与所述第二阱区相同的导电类型。

7、进一步地，所述横向双扩散场效应晶体管还包括：金属电极，分别形成于所述栅极上、所述多晶硅层上、所述漏极上、所述第二保护环上、所述第三保护环上以及所述源极与所述第一保护环上；氧化隔离层，相邻两个金属电极之间均形成有氧化隔离层。

8、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：提供一衬底，并在所述衬底内形成第一阱区、体区和漂移区；在所述漂移区内形成场板凹槽；在所述场板凹槽内形成夹层结构，所述夹层结构由下至上依次包括：第一氧化层、氮化硅层和第二氧化层；其中，所述第一氧化层为中间薄两边厚的构型，所述第一氧化层包括：位于所述场板凹槽槽底的垫底氧化层和两个位于所述场板凹槽槽口两端的氧化侧墙，所述氧化侧墙突出于所述衬底上表面；形成栅极，以及在所述夹层结构上表面形成多晶硅层；所述多晶硅层和所述夹层结构共同构成场板结构，在所述多晶硅层施加电压之后，所述夹层结构能够存储电荷，并控制载流子在所述漂移区内的流通路径；形成源极和漏极。

9、进一步地，所述在所述漂移区内形成场板凹槽，包括：利用locos工艺在所述漂移区内形成locos氧化层；利用湿法刻蚀工艺去除所述locos氧化层，形成所述场板凹槽。

10、进一步地，所述在所述场板凹槽内形成夹层结构，包括：在所述衬底表面形成二氧化硅层；利用刻蚀工艺去除部分二氧化硅层，在所述场板凹槽槽口两端形成氧化侧墙；在两个氧化侧墙之间的场板凹槽槽底形成垫底氧化层，将所述垫底氧化层和所述氧化侧墙作为所述第一氧化层；在所述第一氧化层上表面依次形成所述氮化硅层和所述第二氧化层。

11、进一步地，所述利用刻蚀工艺去除部分二氧化硅层，在所述场板凹槽槽口形成氧化侧墙，包括：利用干法刻蚀工艺去除所述场板凹槽外的二氧化硅层，在场板凹槽槽口刻蚀形成所述氧化侧墙，并保留场板凹槽槽底的部分二氧化硅层；利用湿法刻蚀工艺去除场板凹槽槽底的部分二氧化硅层。

12、进一步地，所述方法还包括：在形成第一阱区、体区和漂移区的同时形成第二阱区，所述第二阱区形成于所述衬底远离所述体区的一侧，并与所述第一阱区间隔设置，所述第二阱区具有与所述第一阱区不同的导电类型。

13、进一步地，所述方法还包括：在形成第一阱区、体区和漂移区之后，在所述漂移区与所述第一阱区的交界处形成第一浅槽隔离，在所述第一阱区与所述衬底的交界处形成第二浅槽隔离，且所述第二浅槽隔离与所述第二阱区相邻。

14、进一步地，所述方法还包括：在形成源极和漏极同时，在所述第一浅槽隔离与所述第二浅槽隔离之间形成第二保护环；在所述体区内与所述源极相邻位置形成第一保护环，在所述第二阱区内形成第三保护环；其中，所述第一保护环具有与所述源极不同的导电类型，所述第三保护环具有与所述第二阱区相同的导电类型。

15、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栅极、所述多晶硅层、所述漏极、所述第二保护环、所述第三保护环以及所述源极与所述第一保护环接触；通过沉积工艺在所述接触孔内形成金属电极，将剩余的氧化介质层作为所述氧化隔离层。

16、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。

17、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。

18、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：

19、本发明的横向双扩散场效应晶体管包括衬底、第一阱区、体区、漂移区、源极、漏极和栅极，在漂移区内形成有场板凹槽，夹层结构形成于场板凹槽内，夹层结构由下至上依次包括：第一氧化层、氮化硅层和第二氧化层。第一氧化层为中间薄两边厚的构型，第一氧化层包括：位于场板凹槽槽底的垫底氧化层和两个位于场板凹槽槽口两端的氧化侧墙，氧化侧墙突出于衬底上表面。在夹层结构上表面形成有多晶硅层。多晶硅层和夹层结构共同构成场板结构，在多晶硅层施加电压之后，夹层结构能够存储电荷，并控制载流子在漂移区内的流通路径。通过本发明提供的横向双扩散场效应晶体管，能够存储电荷，影响漂移区表面电子的流通通路，使得载流子通过漂移区的内部流通，改善表面的自热效应，提高击穿电压，减少载流子陷入表面的si与sio2的界面态，提高器件的可靠性，增强场板的作用，降低表面电场，提高击穿电压，节省工艺流程，降低制造成本，加快工艺进度，减小器件面积。

20、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。