[发明专利]一种SOI横向高压器件及其制造方法

权利要求书

1.一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：选择SOI材料，该材料包括Si衬底层、埋氧层(2)以及绝缘体上硅层(4)；

步骤2：在绝缘体上硅层上进行漂移区的两段式线性变掺杂，通过注入N型杂质形成不同变化斜率的绝缘体上硅层(4)与薄硅层漂移区(44)；

步骤3：在N型分段式线性变掺杂漂移区上进行局部氧化，形成薄硅层区，即厚介质层(3)；

步骤4：在N型分段式线性变掺杂漂移区上进行硼注入，形成Pwell区(11)；

步骤5：在N型分段式线性变掺杂漂移区上进行磷注入，形成Nwell区(43)；

步骤6：在N型分段式线性变掺杂漂移区形成栅极前，近栅极的位置表面生长一层场氧化层，形成栅氧化层(5)；

步骤7：淀积多晶硅，形成多晶硅栅电极(6)；

步骤8：利用同一道掩膜版，利用高能离子注入进行N型杂质注入，严格控制注入能量与注入时间，形成N条(45)；利用离子注入进行P型杂质注入，严格控制注入能量与注入时间，形成P条(13)；从而N条和P条构成竖直方向的超结结构；

步骤9：进行第一P型重掺杂区(12)、第一N型重掺杂区(41)以及第二N型重掺杂区(42)的注入，形成欧姆接触，引出电极；

步骤10：第一层接触孔刻蚀，淀积铝金属，形成源极接触电极(7)与漏极接触电极(8)。

2.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：漂移区线性变掺杂为两段式线性变掺杂，所述两段式线性变掺杂即实现两段不同浓度梯度的掺杂，通过设计漂移区掩膜版的不同开口宽度来实现。

3.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：通过注入能量与注入时间的严格控制，使N条(45)、P条(13)与埋氧层(2)上表面相接触或不接触、或者N条(45)、P条(13)位于绝缘体上硅层(4)体内。

4.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：通过设计掩膜版的不同开口数量实现P条与N条的多次重复。

5.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：设计P条(13)与N条(45)掩膜版的不同宽度来实现P条与N条宽度的不同。

6.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：步骤8中N条与P条的形成顺序互换，且步骤8必须在高温过程之后进行。

7.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：所述步骤1中的衬底(1)为N型硅或P型硅；绝缘体上硅层(4)为N型硅或P型硅。

8.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：所述步骤3中进行局部氧化形成薄硅层区的具体方法为：光刻得到薄硅层区窗口后，利用局部氧化对该窗口进行填充扩散得到薄硅层区，即厚介质层，再利用平坦化工艺去除漂移区上多余的氧化部分。

9.根据权利要求1所述的一种SOI横向高压器件的制造方法，其特征在于：所述步骤10后包括步骤11：进行第二层接触孔刻蚀得到接触孔(9)、接触孔(91)，淀积铝金属，分别形成源极场板(71)、漏极场板(81)。

10.权利要求1至9任意一项制造方法制备的SOI横向高压器件，其特征在于：其元胞结构包括衬底(1)、衬底(1)上表面的埋氧层(2)、埋氧层(2)上表面的绝缘体上硅层(4)、绝缘体上硅层(4)左侧的Pwell区(11)、绝缘体上硅层(4)内部的厚介质层(3)、沿纵向方向贯穿并嵌入在厚介质层(3)右端的第二N型重掺杂区(42)、纵向上位于厚介质层(3)和埋氧层(2)之间的超薄顶层硅(44)、Pwell区(11)和厚介质层(3)之间的N条(45)和P条(13)、位于Pwell区(11)内部的相互独立的第一P型重掺杂区(12)和第一N型重掺杂区(41)、设置在第一N型重掺杂区(41)和Pwell区(11)上表面的栅氧化层(5)、与Pwell区(11)的上表面相接触的源极接触电极(7)、栅氧化层(5)上方的多晶硅栅电极(6)、设置在第二N型重掺杂区(42)上表面的漏极接触电极(8)，所述埋氧层(2)的上表面与绝缘体上硅层(4)和超薄顶层硅(44)的下表面相连接，所述厚介质层(3)的下表面与超薄顶层硅(44)的上表面相接触，所述N条(45)和P条(13)构成超结结构并在竖直方向交替排列地嵌入在N型漂移区中靠近源端区域的绝缘体上硅层(4)中，第一P型重掺杂区(12)和第一N型重掺杂区(41)的上表面与Pwell区(11)的上表面相接触，所述源极接触电极(7)的右端部分覆盖N型重掺杂源极区(41)的右端，所述栅氧化层(5)的左端部分覆盖第一N型重掺杂区(41)的左端，栅氧化层(5)不与源极接触电极(7)相接触；所述器件的漏端含有Nwell区(43)。