隔离型高耐压场效应管及版图结构制造技术

本发明专利技术公开了一种隔离型高耐压场效应管，在硅基板衬底上将漏区的漂移区延展包住整个源区，形成源区的衬底和硅基板衬底的隔离，可以实现场效应管的衬底电位可以不受硅基板衬底的电位影响，独立加电位。本发明专利技术还提供一种隔离型高耐压场效应管的版图结构，包括漏区、源区、漏区漂移区、漂移区、源区多晶硅场板及栅极和漏区多晶硅场板，源区多晶硅场板及栅极和漏区多晶硅场板均为U型闭合结构，且漏区多晶硅场板位于源区多晶硅场板及栅极的内部，利用源区整个包围漏区的结构，同时在U型内层底部圆弧处采用衬底+漂移区注入+掺杂区组成隔离耐压环，避免该处高压电位在外，低压电位在内，电力线集中影响击穿电压，高耐压的同时减小器件面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种隔离型高耐压场效应管及版图结构。
技术介绍
目前所使用的高耐压场效应管通常是在P型硅基板衬底301上形成的非隔离型高耐压N型场效应管，截面如图2所示，P型硅基板衬底301进行N型注入形成有N型漂移区302，源区位于N型漂移区302外，使得场效应管的衬底P型阱303与P型硅基板衬底301连在一起。漏区漂移区403用N+有源区307引出，形成漏区401，漏区漂移区403中生成有场氧隔离305，场氧隔离305的下方形成有与漏区漂移区403离子注入类型不同的P型掺杂区304。源端由N+有源区306形成，场效应管的衬底P型阱303引出P+有源区308，N+有源区306和P+有源区308用金属连在一起，形成源区402。源区402下也形成有P型掺杂区，和漏区场氧隔离305下的P型掺杂304保持一定距离。在漏区场氧隔离305上方，覆盖有多晶硅场板309，这个场板和栅极多晶硅是同一个多晶硅形成栅极，并覆盖在漏区P型掺杂区304和源区中的P型掺杂区上。在靠近漏区的场氧隔离305上覆盖有多晶硅310，用金属铝312和漏区401引出的N+有源区307连在一起，形成漏区场板。在源区的金属场板311边上,离一定距离放置另一根金属场板313,金属场板313和栅极多晶娃连在一起。上述非隔离型场效应管的平面版图结构如图1所示，源区多晶硅场板及栅极309为非闭合结构，B-B和C-C处的截面如图2结构。上述非隔离型高耐压场效应管的衬底无法和硅基板衬底隔离开，在某些电路设计中，要求源区接一定电位的情况下就无法使用，而上述结构无法实现。在提高耐压方面，现有的非隔离型高耐压场效应管结构中，图1所示的漏区漂移区位置A-A截面采用图3所示结构，即P型硅基板衬底衬底301和N型漂移区302进行耐压，由于是完全PN结耗尽来耐受高压，为了提供足够的耗尽区来承受足够的耐压，需要的P型衬底区域比较大，会造成整个器件的面积偏大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种隔离型高耐压场效应管，可以实现场效应管的衬底和硅基板衬底的隔离，解决某些电路设计中需要源区接一定电位的应用。为解决上述技术问题，本专利技术的隔离型高耐压场效应管的技术方案为:在具有第一导电类型的硅基板衬底上形成一具有与第一导电类型相反的第二导电类型的漂移区，所述漂移区中包括漏区漂移区，所述漏区漂移区由具有第二导电类型的第一有源区引出形成漏区，漏区漂移区中生成有场氧隔离，场氧隔离的下方形成具有第一导电类型的第一掺杂区；所述硅基板衬底中形成具有第一导电类型的阱区，阱区由具有第一导电类型的第三有源区引出，源端由具有第二导电类型的第二有源区形成，第二有源区和第三有源区相连接形成源区，源区下方形成有具有第一导电类型的第二掺杂区，第二掺杂区和场氧隔离下的第一掺杂区之间有一段距离；所述源区位于漂移区的内部，阱区与硅基板衬底被漂移区隔离。进一步地，所述场氧隔离靠近源区的一端上方覆盖有源区多晶硅场板，所述源区多晶硅场板和栅极多晶硅是同一个多晶硅形成栅极，其一端覆盖在第一掺杂区靠近源区的区域上，另一端覆盖在第二掺杂区靠近漏区漂移区的区域上；所述场氧隔离靠近漏区的一端上方覆盖有漏区多晶硅场板，所述漏区多晶硅场板通过金属场板和第一有源区相连接；与金属场板相距一段距离处设有金属场板，所述金属场板和栅极多晶硅连接。在上述结构中，所述第一导电类型为P型，第二导电类型为N型，或者所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种隔离型高耐压场效应管的版图结构，可以提供高耐压，同时减小高耐压区域的面积。为解决上述技术问题，本专利技术的隔离型高耐压场效应管版图结构的技术方案为:包括漏区、源区、漏区漂移区、漂移区、源区多晶硅场板及栅极多晶硅和漏区多晶硅场板，所述源区多晶硅场板、栅极多晶硅和漏区多晶硅场板均为闭合的多边形结构，且漏区多晶硅场板位于源区多晶硅场板及栅极多晶硅的内部，所述漏区位于闭合的漏区多晶硅场板内，漏区漂移区位于源区多晶硅场板及栅极多晶硅和漏区多晶硅场板之间，源区位于闭合的源区多晶硅场板及栅极多晶硅外，所述源区和漏区位于漂移区内，源区与硅基板衬底被漂移区隔离。进一步地，所述源区多晶硅场板及栅极多晶硅为内外双层U型结构，且内外双层通过圆弧场板连接；所述漏区多晶硅场板也为内外双层U型结构，内外双层通过圆弧场板连接，且漏区多晶硅场板位于源区多晶硅场板及栅极多晶硅的内外双层U型结构之间。其中，位于源区多晶硅场板及栅极多晶硅和漏区多晶硅场板的U型内层底部圆弧处的场效应管，所述硅基板衬底中形成具有第一导电类型的阱区，阱区由具有第一导电类型的第三有源区引出，源端由具有第二导电类型的第二有源区形成，第二有源区和第三有源区相连接形成源区，源区下方形成有具有第一导电类型的第二掺杂区；具有第一导电类型的硅基板衬底上形成一具有与第一导电类型相反的第二导电类型的漂移区，所述漂移区中包括漏区漂移区，所述漏区漂移区由具有第二导电类型的第一有源区引出形成漏区，漏区漂移区中生成有场氧隔离，场氧隔离的下方形成具有第一导电类型的第一掺杂区，第一掺杂区和第二掺杂区之间有一段距离，所述漂移区位于源区和漏区下方，场氧隔离的一端位于漏区下方的漂移区上，另一端位于源区下方的漂移区上，第一掺杂区远离漏区的一端位于漏区下方的漂移区外，且与硅基板衬底连接；所述源区位于漂移区的内部，阱区和第二掺杂区位于源区下方的漂移区内，与硅基板衬底之间通过漂移区隔离；未注入漂移区的场氧隔离下方形成有多个隔离耐压环。进一步地，所述隔离耐压环包括具有第一导电类型的第三掺杂区和具有第二导电类型的漂移区，第三掺杂区与场氧隔离连接，漂移区下方和隔离耐压环之间为硅基板衬底。所述隔离耐压环之间的间距为Ium 20um。所述第一导电类型为P型，第二导电类型为N型，或者所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。本专利技术的有益效果在于:1.本专利技术的隔离型高耐压场效应管可以实现场效应管的衬底和硅基板的衬底隔离，场效应管的衬底的电位将可以不受硅基板衬底的电位影响，独立加电位；2.本专利技术的版图结构中，利用源区整个包围漏区，并在拐角处用圆弧连接，还增加多个高耐压的隔离耐压环，可以提供远高于高耐压场效应管击穿的耐压，避免该处高压电位在外，低压电位在内，电力线集中影响击穿电压的问题，在减小器件面积的同时保证承受闻耐压。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明:图1是现有非隔离型高耐压场效应管的平面版图结构示意图；图2是图1中B-B处和C-C处的非隔离型高耐压场效应管的截面示意图；图3是图1中A-A处的非隔离型高耐压场效应管的截面示意图；图4是本专利技术隔离型高耐压场效应管的平面版图结构示意图；图5是图4中K -B'处和CT -CT处的隔离型高耐压场效应管的截面示意图；图6是图4中V -A'处的隔离型高耐压场效应管的截面示意图。具体实施例方式本专利技术的隔离型高耐压场效应管，如图5所示，在P型硅基板衬底101上形成N型的漂移区102，所述漂移区102中包括漏区漂移区203，所述漏区漂移区203由N型的第一有源区107引出形成漏区201，漏区漂移区203中生成有场氧隔离105，场氧隔离105的下方形成P型的第一掺杂区104，在漏区2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离型高耐压场效应管，其特征在于，在具有第一导电类型的硅基板衬底(101)上形成一具有与第一导电类型相反的第二导电类型的漂移区(102)，所述漂移区(102)中包括漏区漂移区(203)，所述漏区漂移区(203)由具有第二导电类型的第一有源区(107)引出形成漏区(201)，漏区漂移区(203)中生成有场氧隔离(105)，场氧隔离(105)的下方形成具有第一导电类型的第一掺杂区(104)；所述硅基板衬底(101)中形成具有第一导电类型的阱区(103)，阱区(103)由具有第一导电类型的第三有源区(108)引出，源端由具有第二导电类型的第二有源区(106)形成，第二有源区(106)和第三有源区(108)相连接形成源区(202)，源区(202)下方形成有具有第一导电类型的第二掺杂区(104a)，第二掺杂区(104a)和场氧隔离(105)下的第一掺杂区(104)之间有一段距离；所述源区(202)位于漂移区(102)的内部，阱区(103)与硅基板衬底(101)被漂移区(102)隔离。

【技术特征摘要】
1.一种隔离型高耐压场效应管，其特征在于， 在具有第一导电类型的硅基板衬底(101)上形成一具有与第一导电类型相反的第二导电类型的漂移区(102)，所述漂移区(102)中包括漏区漂移区(203)，所述漏区漂移区(203)由具有第二导电类型的第一有源区(107)引出形成漏区(201)，漏区漂移区(203)中生成有场氧隔离(105)，场氧隔离(105)的下方形成具有第一导电类型的第一掺杂区(104)； 所述硅基板衬底(101)中形成具有第一导电类型的阱区(103)，阱区(103)由具有第一导电类型的第三有源区(108)引出，源端由具有第二导电类型的第二有源区(106)形成，第二有源区(106)和第三有源区(108)相连接形成源区(202)，源区(202)下方形成有具有第一导电类型的第二掺杂区(104a)，第二掺杂区(104a)和场氧隔离(105)下的第一掺杂区(104)之间有一段距离； 所述源区(202)位于漂移区(102)的内部，阱区(103)与硅基板衬底(101)被漂移区(102)隔离。2.根据权利要求1所述的隔离型高耐压场效应管，其特征在于， 所述场氧隔离(105)靠近源区(202)的一端上方覆盖有源区多晶硅场板(109)，所述源区多晶硅场板(109)和栅极多晶硅(109a)是同一个多晶硅共同形成栅极，其一端覆盖在第一掺杂区(104)靠近源区(202)的区域上，另一端覆盖在第二掺杂区(104a)靠近漏区漂移区(203)的区域上； 所述场氧隔离(105)靠近漏区(201)的一端上方覆盖有漏区多晶硅场板(110)，所述漏区多晶硅场板(110)通过金属场板(112)和第一有源区(107)相连接； 与金属场板(111)相 距一段距离处设有金属场板(113)，所述金属场板(113)和栅极多晶娃连接。3.根据权利要求1或2所述的隔离型高耐压场效应管，其特征在于，所述第一导电类型为P型，第二导电类型为N型，或者所述第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。4.一种隔离型高耐压场效应管的版图结构，其特征在于，包括漏区(201)、源区(202)、漏区漂移区(203)、漂移区(102)、源区多晶硅场板(109)及栅极多晶硅(109a)和漏区多晶娃场板(Iio),所述源区多晶娃场板(109)、栅极多晶娃(109a)和漏区多晶娃场板(110)均为闭合的多边形结构，且漏区多晶硅场板(110)位于源区多晶硅场板(109)及栅极多晶硅(109a)的内部，所述漏区(201)位于闭合的漏区多晶硅场板(110)内，漏区漂移区(203)位于源区多晶娃场板(109)及栅极多晶娃(109a)和漏区多晶娃场板(110)之间,源区(202)位于闭合的源区多晶硅场板(109)及栅极多晶硅(109a)夕卜，所述源区(202)和漏区(201)位于漂移区(102)内，源区(202)与硅基板衬底(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：金锋，董科，董金珠，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：