超高壓隔離結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，特別是指一種超高壓隔離結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]超高壓LDMOS (所述超高壓是指器件的耐壓值大于600V)工藝應(yīng)用中，有一種應(yīng)用將該LDMOS作為高壓電路區(qū)域和低壓電路區(qū)域的電平位移(level shift)用，此時(shí)要求該LDMOS的漏端金屬引線到高壓電路區(qū)域，去控制高壓邏輯區(qū)域，如圖1所示，這樣就要求該電平位移LDMOS的漏端金屬引線能夠跨出高壓器件的漂移區(qū)到高壓邏輯區(qū)域。
[0003]實(shí)現(xiàn)超高壓的高壓電路區(qū)域隔離主要需要解決三個(gè)方面的耐壓需求，一是橫向的高壓電路區(qū)域內(nèi)N型到外面P型襯底引出端的耐壓要求，二是高壓電路區(qū)域內(nèi)N型對(duì)P型襯底的縱向耐壓要求，三是高壓電路區(qū)域的P型對(duì)于P型襯底的穿通耐壓要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超高壓隔離結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有隔離結(jié)構(gòu)耐壓能力不足的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，形成于P型襯底中，所述P型襯底上具有一 N型外延；所述隔離結(jié)構(gòu)的外圍，P型襯底與N型外延的交界處具有俯視平面呈環(huán)形的P型埋層；P型埋層上方為高壓P阱；所述隔離結(jié)構(gòu)的中間區(qū)為高壓區(qū)，所述高壓區(qū)位于一 N型深阱中，N型深阱與高壓P阱之間具有P型注入層以及場氧；P型注入層表面及靠近P型注入層的部分場氧上覆蓋有多晶硅場板；所述N型深阱中心具有P阱，以及將P阱環(huán)繞包圍的N阱。
[0006]進(jìn)一步地，所述襯底采用電阻率不低于70 Ω.CM的P型襯底。
[0007]進(jìn)一步地，所述外延采用N型，作為高壓漂移區(qū)，外延厚度彡10 μ m,電阻率彡12 Ω.CM ;使N型外延與P型襯底和P型注入?yún)^(qū)之間形成RESURF結(jié)構(gòu)，即橫向采用超高壓LDMOS結(jié)構(gòu)，形成高壓區(qū)與P型襯底之間形成耐壓。
[0008]進(jìn)一步地，所述N型深阱采用P注入，并經(jīng)過1200°C、600分鐘高溫推進(jìn)形成。
[0009]進(jìn)一步地，所述多晶硅場板提升橫向耐壓。
[0010]進(jìn)一步地，多晶硅場板之外的有源區(qū)進(jìn)行P注入形成重?fù)诫sP型區(qū)，形成反向二極管避免產(chǎn)生泄露電流。
[0011]本發(fā)明所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，通過使用一層N型外延，其厚度和電阻率都滿足RESURF要求；采用超高壓LDMOS的縱向結(jié)構(gòu)，滿足橫向耐壓；通過采用低電阻率的P型襯底，滿足縱向耐壓；通過在高壓區(qū)加入一層N型深阱，實(shí)現(xiàn)滿足縱向的穿通耐壓。
【附圖說明】
[0012]圖1是超高壓LDMOS器件應(yīng)用示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明超高壓隔離結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明
[0015]I是P型襯底，2是P型埋層，3是N型外延，4是N型深講，5是高壓P阱；6是P阱，7是N講，8是場氧，9是P型注入?yún)^(qū)，10是重慘雜P型區(qū)，11是多晶娃場板。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)如圖2所示，所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，形成于P型襯底I中，所述P型襯底I上具有一 N型外延3 ;所述隔離結(jié)構(gòu)的外圍，P型襯底I與N型外延3的交界處具有俯視平面呈環(huán)形的P型埋層2 ;P型埋層2上方為高壓P阱5，同樣呈環(huán)形；所述隔離結(jié)構(gòu)的中間區(qū)為高壓區(qū)，所述高壓區(qū)位于一 N型深阱4中，N型深阱4與高壓P阱5之間具有P型注入層9以及場氧8 ;P型注入層9表面及靠近P型注入層9的部分場氧8上覆蓋有多晶硅場板11，用于提升橫向耐壓。
[0017]所述N型深阱4中心具有P阱6，以及將P阱6環(huán)繞包圍的N阱7。
[0018]上述襯底采用電阻率不低于70 Ω *CM的P型襯底。所述外延采用N型，作為高壓漂移區(qū)，外延厚度彡10 μ m，電阻率彡12 Ω.CM;使N型外延與P型襯底和P型注入?yún)^(qū)之間形成RESURF結(jié)構(gòu)，即橫向采用超高壓LDMOS結(jié)構(gòu)，形成高壓區(qū)與P型襯底之間形成耐壓。所述N型深阱采用P注入，并經(jīng)過1200°C、600分鐘高溫推進(jìn)形成。
[0019]多晶硅場板之外的有源區(qū)進(jìn)行P注入形成重?fù)诫sP型區(qū)，形成反向二極管避免產(chǎn)生泄露電流。
[0020]本發(fā)明所述的高壓隔離結(jié)構(gòu)，通過使用一層N型外延，作為高壓的漂移區(qū)，其厚度和電阻率都滿足RESURF要求；采用超高壓LDMOS的縱向結(jié)構(gòu)，滿足橫向耐壓。在多晶硅場板之外有源區(qū)注入形成重?fù)诫sP型區(qū)10以形成反向二極管，避免形成LDMOS結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致電流產(chǎn)生。通過采用低電阻率的P型襯底，滿足縱向耐壓。由于高壓區(qū)有P阱6的存在，通過在高壓區(qū)加入一層N型深阱，實(shí)現(xiàn)滿足縱向的穿通耐壓，且這層N型深阱的注入不會(huì)進(jìn)入到漂移區(qū)，避免了對(duì)漂移區(qū)耐壓的影響。
[0021]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:形成于P型襯底中，所述P型襯底上具有一 N型外延；所述隔離結(jié)構(gòu)的外圍，P型襯底與N型外延的交界處具有俯視平面呈環(huán)形的P型埋層；P型埋層上方為高壓P阱；所述隔離結(jié)構(gòu)的中間區(qū)為高壓區(qū)，所述高壓區(qū)位于一 N型深阱中，N型深阱與高壓P阱之間具有P型注入層以及場氧；P型注入層表面及靠近P型注入層的部分場氧上覆蓋有多晶硅場板；所述N型深阱中心具有P阱，以及將P阱環(huán)繞包圍的N講。2.如權(quán)利要求1所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述襯底采用電阻率彡70Ω.CM的P型襯底。3.如權(quán)利要求1所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外延采用N型，作為高壓漂移區(qū)，外延厚度彡10 μ m，電阻率彡12 Ω.CM;使N型外延與P型襯底和P型注入?yún)^(qū)之間形成RESURF結(jié)構(gòu)，即橫向采用超高壓LDMOS結(jié)構(gòu)，形成高壓區(qū)與P型襯底之間形成耐壓。4.如權(quán)利要求1所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述N型深阱采用P注入，并經(jīng)過1200 °C、600分鐘高溫推進(jìn)形成。5.如權(quán)利要求1所述的超高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述多晶硅場板提升橫向耐壓。6.如權(quán)利要求1所述的高壓隔離結(jié)構(gòu)，其特征在于:多晶硅場板之外的有源區(qū)進(jìn)行P注入形成重?fù)诫sP型區(qū)，形成反向二極管避免產(chǎn)生泄露電流。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超高壓隔離結(jié)構(gòu)，形成于P型襯底中，所述P型襯底上具有一N型外延；所述隔離結(jié)構(gòu)的外圍，P型襯底與N型外延的交界處具有俯視平面呈環(huán)形的P型埋層；P型埋層上方為高壓P阱；所述隔離結(jié)構(gòu)的中間區(qū)為高壓區(qū)，所述高壓區(qū)位于一N型深阱中，N型深阱與高壓P阱之間具有P型注入層以及場氧；P型注入層表面及靠近P型注入層的部分場氧上覆蓋有多晶硅場板；所述N型深阱中心具有P阱，以及將P阱環(huán)繞包圍的N阱。本發(fā)明通過使用一層N型外延，其厚度和電阻率都滿足RESURF要求；采用超高壓LDMOS的縱向結(jié)構(gòu)，滿足橫向耐壓；通過采用低電阻率的P型襯底，滿足縱向耐壓；通過在高壓區(qū)加入一層N型深阱，實(shí)現(xiàn)滿足縱向的穿通耐壓。
【IPC分類】H01L29/78, H01L29/06, H01L29/40
【公開號(hào)】CN105185832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510607050
【發(fā)明人】邢軍軍
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日