[发明专利]30V双扩散MOS器件及18V双扩散MOS器件有效

专利信息
申请号: 200910199437.1 申请日: 2009-11-26
公开(公告)号: CN101719513A 公开(公告)日: 2010-06-02
发明(设计)人: 令海阳;刘龙平;陈爱军 申请(专利权)人: 上海宏力半导体制造有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L29/06;H01L23/528
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 郑玮
地址: 201203 上海*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 30 扩散 mos 器件 18
【说明书】:

技术领域

发明涉及硅半导体器件技术领域,特别涉及30V双扩散MOS器件及18V 双扩散MOS器件。

背景技术

目前,在集成电路产品中高压器件的应用越来越广泛,其影响力和受关注 的程度也越来越高。高压器件的正常工作电压大于8V,普通低压器件的正常工 作电压不大于5V。高压器件的种类繁多,其中常见的一种是高压双扩散MOS (High Voltage Double-diffused Metal Oxide Semiconductor)器件。高压双扩散 MOS器件在漏端制作漂移区(Graded Drain,简称GRD)的结构,这实际上是 在漏区和导电沟道之间增加了漂移区,这种结构可以降低栅氧化层下漏端电场, 从而提高击穿电压。高压双扩散NMOS器件制作的是N型漂移区(NGRD), 高压双扩散PMOS器件制作的是P型漂移区(PGRD)。根据在源端制作漂移区 的情况,高压双扩散MOS器件可以分成对称型高压双扩散MOS器件和非对称 型高压双扩散MOS器件,它们具有不同的尺寸要求。图1为现有技术中非对称 型高压双扩散MOS器件的结构示意图。图1中,在衬底11中形成有高压阱区 12。有源区形成于所述高压阱区12中。在所述高压阱区12上形成有栅极氧化 层16和位于所述栅极氧化层16上的栅极17。源区131和漏区132分别形成于 所述栅极17的两侧。在所述高压阱区12和所述漏区132之间形成有漏端漂移 区142。在所述源区131和所述漏区132上分别形成有源端接触孔151和漏端接 触孔152。浅沟道隔离(Shallow Trench Isolantion,STI)18形成于所述高压阱 区12中所述有源区的两侧,以实现所述有源区的隔离。图2为图1所示的非对 称型高压双扩散MOS器件的版图。图2中,栅极17的横向长度为L,在栅极 17的右边,栅极17到漏区132的距离为S,漏区132的左边界到漏端接触孔152 的左边界的距离为m,源端接触孔151和漏端接触孔152的横向长度均为B, 漏端接触孔152的右边界到漏区132的右边界的距离为n,漏区132的右边界到 有源区19的右边界的距离为d,有源区19的右边界到漏端漂移区142的右边界 的距离为A。而在栅极17的左边,源区131的右边界紧挨栅极17的左边界, 栅极17的左边界到源端接触孔151的右边界的距离为C,源端接触孔151的左 边界到有源区19的左边界的距离为D,有源区19的左边界到源区131的左边 界的距离为E。由此,非对称型高压双扩散MOS器件的源漏间距(pitch)P为 (A+d+n+m+L+S+C+D+E+2B)。图3为现有技术中对称型高压双扩散MOS器 件的结构示意图,其与图1所示的非对称型高压双扩散MOS器件的区别在于, 所述对称型高压双扩散MOS器件还包括源端漂移区141,所述源端漂移区141 形成于所述高压阱区12和所述源区131之间。图4为图3所示的对称型高压双 扩散MOS器件的版图,此时栅极17的左边和右边具有对称的结构。由此,对 称型高压双扩散MOS器件的源漏间距P为(2A+2d+2n+2m+L+2S+2B)。

高压双扩散MOS器件常用的有30V双扩散MOS器件和18V双扩散MOS 器件。对于采用0.18微米工艺的30V非对称型双扩散MOS器件,A为0.3微米, d为0.5微米,n为0.28微米,m为0.28微米,B为0.22微米,L为3.0微米, S为1.6微米,C为0.16微米,D为0.1微米,E为0.28微米,由此计算得到P 为6.94微米。对于采用0.18微米工艺的30V对称型双扩散MOS器件,计算得 到P为9.36微米。对于采用0.18微米工艺的18V非对称型双扩散MOS器件, A为0.3微米,d为0.5微米,n为0.2微米,m为0.2微米,B为0.22微米,L 为2.0微米,S为1.2微米,C为0.16微米,D为0.1微米,E为0.28微米,由 此计算得到P为5.38微米。对于采用0.18微米工艺的18V对称型双扩散MOS 器件,计算得到P为7.24微米。然而,可以看到,对于30V双扩散MOS器件 及18V双扩散MOS器件,还有进一步减小源漏间距的可能,从而得到更小的器 件尺寸和更高的可集成度。

发明内容

本发明的目的在于提供30V双扩散MOS器件及18V双扩散MOS器件,它 们具有更小的源漏间距,从而具有更小的器件尺寸和更高的可集成度。

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