高压二极管制造技术

提供了一种槽隔离的RESURF二极管结构(100)，其包括衬底(150)，其中在衬底中，形成了通过浅槽隔离区域(114、115)彼此分离开的阳极接触区域(130、132)和阴极接触区域(131)，连同非均匀的阴极区域(104)和外围阳极区域(106、107)，其定义了位于阳极接触区域(130、132)下面的垂直和水平p-n结，包括被重掺杂阳极端子接触区域遮蔽的水平阴极/阳极结。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】提供了一种槽隔离的RESURF二极管结构(100)，其包括衬底(150)，其中在衬底中，形成了通过浅槽隔离区域(114、115)彼此分离开的阳极接触区域(130、132)和阴极接触区域(131)，连同非均匀的阴极区域(104)和外围阳极区域(106、107)，其定义了位于阳极接触区域(130、132)下面的垂直和水平p-n结，包括被重掺杂阳极端子接触区域遮蔽的水平阴极/阳极结。【专利说明】高压二极管
本专利技术通常涉及集成电路器件及其制造方法。在一个方面，本专利技术涉及采用降低表面电场(RESURF)结构的高压二极管器件的制造和使用。
技术介绍
高压集成电路应用，例如高压智能功率应用，是用必须能够承受高压(例如，90伏或更高)的集成电路二极管器件构造的。不幸的是，高压二极管通常消耗了大的硅面积，在更先进的技术中这就成为重要的成本因素。此外，当在集成二极管器件时通常在这些器件的导通电阻和击穿电压参数之间作权衡，其中理想地，导通电阻被保持为低而击穿电压被保持在为高。例如，增加了器件的击穿电压的二极管器件的设计通常也不期望地增加了导通电阻。概述根据本公开一个方面，提供了一种半导体二极管器件，包括:半导体衬底区域；隔离结构，用于电隔离所述半导体衬底区域；重掺杂第一端子接触区域，其具有第一导电类型，形成于所述半导体衬底区域中；重掺杂第二端子接触区域，其具有第二导电类型，位于所述半导体衬底区域中，与所述重掺杂第一端子接触区域间隔开；第一端子阱区，其具有所述第一导电类型，位于所述半导体衬底区域中并且在所述重掺杂第一端子接触区域的第一部分下面；第二端子阱区，其具有所述第二导电类型，位于所述半导体衬底区域中，包括位于所述重掺杂第二端子接触区域周围的深的部分和从所述深的部分延伸到所述第一端子阱区的浅的部分，其中所述浅的部分的外围部分位于所述重掺杂第一端子接触区域的第二部分下面。根据本公开另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，以任何顺序包括:在隔离结构中提供第一导电类型的半导体衬底区域，所述隔离结构包括被形成以围绕所述半导体衬底区域的深槽隔离区域、形成于所述半导体衬底区域底部的掩埋绝缘层、以及形成于所述半导体衬底区域的表面上的至少一个第一浅槽隔离区域；在所述半导体衬底区域的第一端子接触区域中形成所述第一导电类型的重掺杂第一端子接触区域；在所述半导体衬底区域的第二端子接触区域中形成与所述第一端子接触区域间隔开的第二导电类型的重掺杂第二端子接触区域；在所述半导体衬底区域中在至少所述第一端子接触区域下面形成所述第一导电类型的第一端子阱区，在最终形成时其与所述第一端子接触区域欧姆接触；以及在所述半导体衬底区域中在至少第二端子接触区域下面形成所述第二导电类型的第二端子阱区，在最终被形成时其与所述第二端子接触区域欧姆接触，其中所述第二端子阱区横向延伸到位于所述半导体衬底区域的所述第一端子接触区域下面并且在最终被形成时与所述第一端子阱区相邻的外围末端部分。根据本公开再一方面，提供了一种形成高压二极管器件的方法，包括:提供绝缘体上半导体衬底，其包括形成于掩埋绝缘层上并且被深槽隔离区域围绕的半导体衬底层；在所述衬底层上形成浅槽隔离区域以定义通过第一浅槽隔离区域与第二端子接触开口分离开的第一端子接触开口 ；并且然后，以任何顺序:选择性地在所述衬底层中在所述第一端子接触开口中注入第一导电类型的重掺杂第一端子接触区域；选择性地在所述衬底层中在所述重掺杂第一端子接触区域周围注入第一导电类型的深第一端子阱区；选择性地在所述衬底层中注入第一导电类型的浅第一端子阱区，以使其横向延伸到位于所述第二端子触开口下面的外围末端部分；以及选择性地在所述衬底层中在所述第二端子接触区域下面注入第二导电类型的外围第二端子阱区，被放置为在最终被形成时与所述浅第一端子阱区的所述外围末端部分相邻；并且然后选择性地在所述衬底层中在所述第二端子接触开口中注入第二导电类型的重掺杂第二端子接触区域，以使得其通过所述第一浅槽隔离区域与所述重掺杂第一端子接触区域间隔并分离开。附图简要描述当结合附图考虑以下详细说明时，对本专利技术及其许多的目的、特征以及优点会有更好的理解，在附图中:图1是根据本专利技术的选择的实施例的高压二极管器件的部分截面图，该高压二极管具有RESURF阳极结构，其被形成为围绕在阳极接触下面横向延伸的阴极结构，以形成被表面附近的阳极接触遮蔽的阳极-阴极结；图2示出了根据本专利技术的选择的实施例的高压二极管器件的平面布局视图；图3是根据本专利技术多种实施例的可以被用于形成高压二极管器件的多个制造工艺步骤的图解式截面描述；以及图4是示出了根据本专利技术的选择的实施例的制造高压二极管器件的多种方法的简化示意流程图。应理解，为了说明的简便以及清晰，附图中所示的元件并不必然按比例绘制。例如，一些元件的尺寸相对于其它元件被夸大以助于或改善清晰和理解。此外，当被认为适当时，参考符号在附图中被重复使用以表示相应或类似元件。【具体实施方式】槽隔离的高压二极管结构被描述以用于高压智能功率应用，其中通过周围的深槽隔离结构和掩埋绝缘层将二极管结构与其它电路隔离开，并且二极管结构包括通过浅槽隔离(STI)区域彼此分离开的阳极接触区域和阴极接触区域。阴极区域包括形成于阴极有源区域中的深阴极区域，以及延伸超出在阴极接触和阳极接触之间的STI区域之外的浅阴极区域，以在阳极接触区域下面定义上部的、垂的p-n结和横向的、水平的p-n结。连续的阳极区域围绕阴极区域，外围的P阱阳极区域在阴极区域侧面。阳极区域形成于部分的阳极有源区域中，并且在阳极接触和深槽隔离之间的STI区域下面，以充当连阱(well tie)并作为RESURF层以使阴极区域耗尽。如所形成的，该阳极-阴极结被表面附近的阳极接触遮蔽，以最小化表面电荷对器件性能的影响，并且改进鲁棒性。在本公开中，针对高压二极管描述了改进的系统、装置及制造方法，其解决了本领域中的多种问题，在参考了在此提供的附图和详细说明书裕度本申请的其余部分之后，传统解决方案和技术的各种限制和缺点对本领域所属技术人员将变得清楚。现在将参照附图详细描述本专利技术的多种说明性的实施例。虽然在下面的描述中陈述了多种细节，但应理解，本专利技术可以践行而无需那些具体细节，并且可以对在此描述的很多针对实现方式特定的决定，以实现器件设计者的特定目标，例如符合工艺技术或与设计相关的约束，这些对于不同实现方式可以是不同的。虽然这种开发工作可能是复杂并且费时的，然而受益于本公开，对于本领域普通技术人员来说这是例行任务。例如，参照半导体装置的简化截面图描述了一些选择的方面，而不包括每一器件特征或几何尺寸，目的是为了避免限制本专利技术或使本专利技术模糊。这种描述和表示被本领域技术人员用来描述或传达他们工作的实质给其他本领域技术人员。此外，虽然在此描述了特定示例材料，但本领域技术人员将认识到，具有可以替代以相似性能的其它材料而不丧失功能。还应注意，在整个详细说明中，某些材料将被形成和去除以制造半导体结构。在下面没有详细说明用于形成或去除这些材料的具体工艺过程的情况下，应当理解为对本领域所属技术人员来说用于生长、沉积、去除或以其它方式形成适当厚度的层的传统技术。这样的细节是公知的，并且并不认为这样的细节是教导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林欣，杨宏宁，左将凯，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：