超高压隔离结构制造技术

本发明专利技术公开了一种超高压隔离结构，形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。本发明专利技术通过使用一层N型外延，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压；通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压；通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造领域，特别是指一种超高压隔离结构。
技术介绍
超高压LDMOS (所述超高压是指器件的耐压值大于600V)工艺应用中，有一种应用将该LDMOS作为高压电路区域和低压电路区域的电平位移(level shift)用，此时要求该LDMOS的漏端金属引线到高压电路区域，去控制高压逻辑区域，如图1所示，这样就要求该电平位移LDMOS的漏端金属引线能够跨出高压器件的漂移区到高压逻辑区域。实现超高压的高压电路区域隔离主要需要解决三个方面的耐压需求，一是横向的高压电路区域内N型到外面P型衬底引出端的耐压要求，二是高压电路区域内N型对P型衬底的纵向耐压要求，三是高压电路区域的P型对于P型衬底的穿通耐压要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超高压隔离结构，解决现有隔离结构耐压能力不足的问题。为解决上述问题，本专利技术所述的超高压隔离结构，形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一 N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。进一步地，所述衬底采用电阻率不低于70 Ω.CM的P型衬底。进一步地，所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m,电阻率彡12 Ω.CM ;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。进一步地，所述N型深阱采用P注入，并经过1200°C、600分钟高温推进形成。进一步地，所述多晶硅场板提升横向耐压。进一步地，多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。本专利技术所述的超高压隔离结构，通过使用一层N型外延，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压；通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压；通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压。【附图说明】图1是超高压LDMOS器件应用示意图；图2是本专利技术超高压隔离结构示意图。附图标记说明I是P型衬底，2是P型埋层，3是N型外延，4是N型深讲，5是高压P阱；6是P阱，7是N讲，8是场氧，9是P型注入区，10是重惨杂P型区，11是多晶娃场板。【具体实施方式】本专利技术所述的超高压隔离结构如图2所示，所述的超高压隔离结构，形成于P型衬底I中，所述P型衬底I上具有一 N型外延3 ;所述隔离结构的外围，P型衬底I与N型外延3的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层2 ;P型埋层2上方为高压P阱5，同样呈环形；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱4中，N型深阱4与高压P阱5之间具有P型注入层9以及场氧8 ;P型注入层9表面及靠近P型注入层9的部分场氧8上覆盖有多晶硅场板11，用于提升横向耐压。所述N型深阱4中心具有P阱6，以及将P阱6环绕包围的N阱7。上述衬底采用电阻率不低于70 Ω *CM的P型衬底。所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m，电阻率彡12 Ω.CM;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。所述N型深阱采用P注入，并经过1200°C、600分钟高温推进形成。多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。本专利技术所述的高压隔离结构，通过使用一层N型外延，作为高压的漂移区，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压。在多晶硅场板之外有源区注入形成重掺杂P型区10以形成反向二极管，避免形成LDMOS结构而导致电流产生。通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压。由于高压区有P阱6的存在，通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压，且这层N型深阱的注入不会进入到漂移区，避免了对漂移区耐压的影响。以上仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限定本专利技术。对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种超高压隔离结构，其特征在于:形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一 N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N讲。2.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述衬底采用电阻率彡70Ω.CM的P型衬底。3.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m，电阻率彡12 Ω.CM;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。4.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述N型深阱采用P注入，并经过1200 °C、600分钟高温推进形成。5.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述多晶硅场板提升横向耐压。6.如权利要求1所述的高压隔离结构，其特征在于:多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。【专利摘要】本专利技术公开了一种超高压隔离结构，形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。本专利技术通过使用一层N型外延，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压；通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压；通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压。【IPC分类】H01L29/78, H01L29/06, H01L29/40【公开号】CN105185832【申请号】CN201510607050【专利技术人】邢军军 【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司【公开日】2015年12月23日【申请日】2015年9月22日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高压隔离结构,其特征在于：形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢军军，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31