一種可集成的高壓ldmos器件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可集成的高壓LDMOS器件結(jié)構(gòu)，其中包括P型襯底、高壓N阱漂移區(qū)、P型降場區(qū)、場氧化層、柵氧化層、多晶硅柵、多晶硅場板、P型基區(qū)、N型漏區(qū)緩沖層、N+源區(qū)、N+漏區(qū)、P+接觸區(qū)、低溫淀積氧化層、金屬鋁；其特征在于：在無外延單晶襯底上采用P型降場區(qū)、多晶硅和金屬雙層場板、N型漏區(qū)緩沖層組合優(yōu)化結(jié)構(gòu)；有效解決了擊穿電壓和導(dǎo)通電阻之間的矛盾，同時提高了器件的可靠性。本實用新型采用無外延單晶高壓BCD工藝，少了埋層、隔離、外延等工序，降低了制造成本，具有較強的實用性。
【專利說明】—種可集成的高壓LDMOS器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓LDMOS器件，屬于集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著功率集成電路飛速發(fā)展，功率半導(dǎo)體器件也取得了飛快的進步，市場應(yīng)用也逐步擴大。高壓體硅LDMOS作為功率DMOS器件的一種橫向高壓器件非常適用于功率集成電路。LDMOS器件是電壓控制型器件，相比較于雙極型器件，具有高耐壓、高輸入阻抗、良好的安全工作區(qū)、低功耗等優(yōu)勢，一般常在電機驅(qū)動、汽車電子、工業(yè)控制、開關(guān)電源等功率集成電路中作為高壓功率器件應(yīng)用。它可應(yīng)用在同一芯片上實現(xiàn)Bipolar、CMOS和LDMOS高低壓器件兼容的BCD技術(shù)，實現(xiàn)包含有功率、傳感、信號處理和保護等功能的電路集成。高壓LDMOS器件是整個功率集成電路的關(guān)鍵組成部分，其結(jié)構(gòu)性能直接影響到功率集成電路的功能和效率。
[0003]擊穿電壓和導(dǎo)通電阻是衡量LDMOS性能的主要技術(shù)指標，其也是現(xiàn)有LDMOS器件存在的主要問題；目前，國內(nèi)外對LDMOS的研究主要是針對器件某一參數(shù)的設(shè)計或?qū)ζ淠骋徊课坏母倪M，例如，將多晶擴展到漂移區(qū)的場氧化層上面充當場極板以提高擊穿電壓等，而針對高低壓兼容工藝芯片的LDMOS各個參數(shù)設(shè)計的綜合分析尚不多見。由于器件的性能并不是各個參數(shù)性能的簡單堆積，各個參數(shù)之間是相互影響的。因此，迫切需要對LDMOS各主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行組合優(yōu)化。
實用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種可集成的高壓LDMOS器件。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:包括無外延單晶P型襯底；所述無外延單晶P型襯底中設(shè)置有相互鄰接的源區(qū)和高壓N阱漂移區(qū)；所述高壓N阱漂移區(qū)上設(shè)置有P型降場區(qū)和漏區(qū)；所述的P型降場區(qū)和漏區(qū)上覆蓋有氧化層；所述氧化層的左上方設(shè)置有多晶硅柵，右上方設(shè)置有多晶硅場板；所述的多晶硅柵、多晶硅場板以及多晶硅柵和多晶硅場板之間裸露的氧化層上覆蓋有低溫淀積氧化層；所述低溫淀積氧化層的左上方設(shè)置有源極金屬，右上方設(shè)置有漏極金屬；所述源極金屬的延伸部與所述源區(qū)連接；所述漏極金屬的延伸部與所述漏區(qū)連接，且該漏極金屬經(jīng)所述低溫淀積氧化層上的接觸窗與所述多晶硅場板連接。
[0006]在本實用新型一實施例中，所述源區(qū)包括P型基區(qū)；所述P型基區(qū)中設(shè)置有相互鄰接的N+漏區(qū)和P+接觸區(qū)；所述的源極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)和P+接觸區(qū)連接。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述漏區(qū)包括依次層疊的緩沖層和N+漏區(qū)；所述的漏極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)連接。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述氧化層包括場氧化層和柵氧化層；所述柵氧化層為于所述多晶硅柵下。
[0009]與現(xiàn)有LDMOS器件相比，本實用新型具有如下有益效果:采用P型降場區(qū)，使高壓N阱漂移區(qū)雜質(zhì)濃度提高了一倍，使導(dǎo)通電阻下降一半，并且使器件表面電場趨于均勻，提高了器件的擊穿電壓，解決了導(dǎo)通電阻和擊穿電壓之間的矛盾；采用多晶硅和金屬雙層場板降低了器件的表面電場，增加了器件的耐壓；在高壓N阱漂移區(qū)和漏極接觸區(qū)之間注入N型漏區(qū)緩沖層，解決了高壓N阱漂移區(qū)和漏極接觸區(qū)之間的濃度梯度問題，避免在器件漏區(qū)發(fā)生擊穿問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:無外延單晶P型襯底1、高壓N阱漂移區(qū)2、P型降場區(qū)3、場氧化層4、柵氧化層5、多晶硅柵6A、多晶硅場板6B、P型基區(qū)7、N型漏區(qū)緩沖層8、N+源區(qū)9A、N+漏區(qū)9B、P+接觸區(qū)10、低溫淀積氧化層11、源極金屬12A、漏極金屬12B、源區(qū)13、漏區(qū)14、氧化層15。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。
[0013]如圖1所示，本實施例提供一種可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:包括無外延單晶P型襯底I ;所述無外延單晶P型襯底I中設(shè)置有相互鄰接的源區(qū)13和高壓N阱漂移區(qū)2 ;所述高壓N阱漂移區(qū)2上設(shè)置有P型降場區(qū)3和漏區(qū)14 ;所述的P型降場區(qū)3和漏區(qū)14上覆蓋有氧化層15 ;所述氧化層15的左上方設(shè)置有多晶硅柵6A，右上方設(shè)置有多晶娃場板6B ;所述的多晶娃柵6A、多晶娃場板以及多晶娃柵和多晶娃場板之間裸露的氧化層上覆蓋有低溫淀積氧化層11 ;所述低溫淀積氧化層11的左上方設(shè)置有源極金屬12A，右上方設(shè)置有漏極金屬12B ;所述源極金屬的延伸部與所述源區(qū)13連接；所述漏極金屬的延伸部與所述漏區(qū)連接，且該漏極金屬經(jīng)所述低溫淀積氧化層上的接觸窗與所述多晶硅場板6B連接。
[0014]具體的，請繼續(xù)參見圖1，圖中，所述源區(qū)包括P型基區(qū)7 ;所述P型基區(qū)7中設(shè)置有相互鄰接的N+漏區(qū)9A和P+接觸區(qū)10 ;所述的源極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)和P+接觸區(qū)連接。所述漏區(qū)包括依次層疊的緩沖層8和N+漏區(qū)9B ;所述的漏極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)9B連接。所述氧化層包括場氧化層4和柵氧化層5 ;其通過氧化形成，且所述柵氧化層為于所述多晶硅柵6A下。器件通過接觸孔由金屬鋁12A、12B分別將N+源極9A、N+漏極9B引出去作為源極和漏極引線，同時金屬鋁12A、12B又作為金屬場板，與多晶硅硅柵6A和多晶娃柵場板6B交疊及延伸部分形成多晶娃和金屬雙層場板,場板之間設(shè)置低溫淀積氧化層11實現(xiàn)隔離。
[0015]以上的【具體實施方式】僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的技術(shù)思想及技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何修改、等同替換、改進等，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:包括無外延單晶P型襯底；所述無外延單晶P型襯底中設(shè)置有相互鄰接的源區(qū)和高壓N阱漂移區(qū)；所述高壓N阱漂移區(qū)上設(shè)置有P型降場區(qū)和漏區(qū)；所述的P型降場區(qū)和漏區(qū)上覆蓋有氧化層；所述氧化層的左上方設(shè)置有多晶娃棚，右上方設(shè)置有多晶娃場板；所述的多晶娃棚、多晶娃場板以及多晶娃棚和多晶娃場板之間裸露的氧化層上覆蓋有低溫淀積氧化層；所述低溫淀積氧化層的左上方設(shè)置有源極金屬，右上方設(shè)置有漏極金屬；所述源極金屬的延伸部與所述源區(qū)連接；所述漏極金屬的延伸部與所述漏區(qū)連接，且該漏極金屬經(jīng)所述低溫淀積氧化層上的接觸窗與所述多晶硅場板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:所述源區(qū)包括P型基區(qū)；所述P型基區(qū)中設(shè)置有相互鄰接的N+漏區(qū)和P+接觸區(qū)；所述的源極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)和P+接觸區(qū)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:所述漏區(qū)包括依次層疊的緩沖層和N+漏區(qū)；所述的漏極金屬的延伸部與所述N+漏區(qū)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可集成的高壓LDMOS器件，其特征在于:所述氧化層包括場氧化層和柵氧化層；所述柵氧化層位于所述多晶硅柵下。
【文檔編號】H01L29/40GK203760483SQ201420163189
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】陳利, 高耿輝, 高偉鈞 申請人:廈門元順微電子技術(shù)有限公司, 友順科技股份有限公司, 大連連順電子有限公司