一种新型TRIPLE RESURF LDMOS制造技术

技术编号:19056065 阅读:176 留言:0更新日期:2018-09-29 12:02
本实用新型专利技术公开了一种新型TRIPLE RESURF LDMOS,涉及开关管技术领域,包括:重掺杂衬底和设置在所述重掺杂衬底上的轻掺杂外延层,所述轻掺杂外延层上设有漂移区,所述漂移区上从左到右依次设有掺杂浓度递减的第一埋层、第二埋层和第三埋层,所述第一埋层、第二埋层和第三埋层的上方还设有氧化槽,所述重掺杂衬底、轻掺杂外延层、第一埋层、第二埋层和第三埋层均填充有第一掺杂类型,所述漂移区填充有第二掺杂类型。本实用新型专利技术提高了击穿电压,从而提高了TRIPLE RESURF LDMOS的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型TRIPLERESURFLDMOS
本技术涉及开关管
,特别涉及一种新型TRIPLERESURFLDMOS。
技术介绍
LDMOS(横向双扩散金属氧化物半导体,Lateraldouble-diffusedMOStransistors)器件是一种良好的半导体,满足了高耐压,实现了功率控制等方面的要求。LDMOS是DMOS的一种,LDMOS作为一种近似于传统的场效应晶体管(FET)器件的一种场效应晶体器件,主要包括在半导体衬底上形成沟道区域所分隔的源漏区域,并依次于沟道区域上方形成栅电极。现有的TRIPLERESURFLDMOS结构中,将一定浓度的埋层处于漂移区中,并将漂移区分为上下两个部分,所以在纵方向上漂移区由埋层和其上部的漂移区,埋层和其下部的漂移区以及漂移区和外延层构成的三个PN结来辅助耗尽,在提高击穿电压的同时可以提高漂移区的浓度,降低导通电阻。但上述TRIPLERESURFLDMOS结构中,若埋层的浓度过高,就会使漏端附近表面附加电场增加,易使漏端发生击穿;若埋层的浓度过低,就会使导通电阻增大且辅助耗尽也会受到影响,从而导致TRIPLERESURFLDMOS的可靠性降低。
技术实现思路
有鉴于此,本技术提供一种新型TRIPLERESURFLDMOS,其提高了击穿电压,从而提高了TRIPLERESURFLDMOS的可靠性。本技术通过以下技术手段解决上述问题:本技术的一种新型TRIPLERESURFLDMOS,包括:重掺杂衬底和设置在所述重掺杂衬底上的轻掺杂外延层,所述轻掺杂外延层上设有漂移区,所述漂移区上从左到右依次设有掺杂浓度递减的第一埋层、第二埋层和第三埋层,所述第一埋层、第二埋层和第三埋层的上方还设有氧化槽,所述重掺杂衬底、轻掺杂外延层、第一埋层、第二埋层和第三埋层均填充有第一掺杂类型,所述漂移区填充有第二掺杂类型。进一步,所述轻掺杂外延层上还设有沟道区和重掺杂区,所述重掺杂区设置在所述沟道区的左侧,所述沟道区上还设有填充有所述第二掺杂类型的源区,所述源区设置在所述重掺杂区的右侧,且所述源区上设有源极金属区;所述漂移区上还设有填充有第二掺杂类型的漏区,所述漏区设置在所述氧化槽的右侧,且所述漏区上设有漏极金属区;所述沟道区上方设有栅区和绝缘介质层,所述氧化槽的上端与所述绝缘介质层接触。进一步,所述氧化槽周围覆盖有U型通道,所述绝缘介质层内设有偏置预设电位的电极,所述U型通道填充有第二掺杂类型。进一步,所述第一埋层、第二埋层和第三埋层的长度之和小于等于所述漂移区的长度。进一步,所述氧化槽的长度小于等于所述漂移区的长度,所述氧化槽的宽度小于等于所述漂移区的宽度。进一步,所述第一埋层的第一掺杂类型的浓度小于所述漂移区的第二掺杂类型的浓度;所述U型通道的第二掺杂类型的浓度大于所述漂移区的第二掺杂类型的浓度。进一步,所述第一掺杂类型包括P型,所述第二掺杂类型包括N型。进一步,所述第一掺杂类型包括N型,所述第二掺杂类型包括P型。本技术的一种新型TRIPLERESURFLDMOS具有以下有益效果:本技术提供了一种新型TRIPLERESURFLDMOS,在漂移区上从左到右依次设有掺杂浓度递减的第一埋层、第二埋层和第三埋层,使得靠近漏区的第三埋层的掺杂浓度小,远离漏区的第一埋层的掺杂浓度大,这样,当漏区加高压时,第一埋层、第二埋层和第三埋层都会被耗尽,由于靠近漏区的掺杂浓度低,则漏区电场的叠加作用减弱,漏区表面附近的电场相对降低,击穿电压提高,不易击穿;另外,本技术在第一埋层、第二埋层和第三埋层的上方还设有氧化槽,因为氧化槽的存在,折叠了漂移区,即改变了漂移区的长度,进一步提高了击穿电压,从而提高了TRIPLERESURFLDMOS的可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术的一种新型TRIPLERESURFLDMOS的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明,如图1所示:本实施例的一种新型TRIPLERESURFLDMOS包括重掺杂衬底1和设置在所述重掺杂衬底1上的轻掺杂外延层2,所述轻掺杂外延层2上设有漂移区3,所述漂移区3上从左到右依次设有掺杂浓度递减的第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6,所述第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6的上方还设有氧化槽7,所述重掺杂衬底1、轻掺杂外延层2、第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6均填充有第一掺杂类型,所述漂移区3填充有第二掺杂类型。进一步的,所述轻掺杂外延层2上还设有第一掺杂类型的沟道区8和重掺杂区9,所述重掺杂区9设置在所述沟道区8的左侧,所述沟道区8上还设有填充有所述第二掺杂类型的源区10,所述源区10设置在所述重掺杂区9的右侧,且所述源区10上设有源极金属区11;所述漂移区3上还设有填充有第二掺杂类型的漏区12,所述漏区12设置在所述氧化槽7的右侧,且所述漏区12上设有漏极金属区13;所述沟道区8上方设有栅区14和绝缘介质层15,所述氧化槽7的上端与所述绝缘介质层15接触。其中,所述第一掺杂类型包括P型,所述第二掺杂类型包括N型,或者,所述第一掺杂类型包括N型,所述第二掺杂类型包括P型。作为上述技术方案的进一步改进,所述氧化槽7周围覆盖有U型通道16,所述绝缘介质层15内设有偏置预设电位的电极17,所述U型通道16填充有第二掺杂类型。具体的,基于横向变掺杂技术,在漂移区3采用离子注入形成第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6,使得第一埋层4的第一掺杂类型的浓度大于第二埋层5的第一掺杂类型的浓度,第二埋层5的第一掺杂类型的浓度大于第三埋层6的第一掺杂类型的浓度,即使得靠近漏区12的第三埋层6的第一掺杂类型的浓度小,远离漏区12的第一埋层4的第一掺杂类型的浓度大,这样,当漏区12加高压时,第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6都会被耗尽,由于靠近漏区12的掺杂浓度低,则漏区12电场的叠加作用减弱,漏区12表面附近的电场相对降低,击穿电压提高,不易击穿;U型通道16配合漂移区3靠近栅区14上方的绝缘介质层15中偏置预设电位的电极17,折叠了漂移区3的长度,缩短了TRIPLERESURFLDMOS器件的尺寸,且在漂移区3形成了一条低阻载流子积累层,降低了导通电阻,而电极17的存在又改善了漂移区3的电场分布,提高了击穿电压。本实施例中,所述第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6的长度之和小于所述漂移区3的长度,且第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6均位于漏区12与沟道区8之间对应的漂移区3中。本实施例中,所述氧化槽7的长度小于所述漂移区3的长度,所述氧化槽7的宽度小于所述漂移区3的宽度。本实施例中,所述第一埋层4的第一掺杂类型的浓度小于所述漂移区3的第二掺杂类型的浓度;所述U型通道16的第二掺杂类型的浓度大于所述漂移区3的第二掺杂类型的浓度。上述一种新型TRIPLERESURFLDMOS器件的加工方法包括以下步骤:步骤一:加工半导体LDMOS;步骤二:在漂移区3内部采用横向变掺杂技术,利用高能离子机进行离子注入,形成第一埋层4、第二埋层5和第三埋层6,使得靠近漏区12的第三埋层6的掺杂浓度小,远离漏区12的第一埋层4的掺杂浓度大。具体的,对于NLDMOS来说,采用P型注入,选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型TRIPLE RESURF LDMOS,其特征在于:包括:重掺杂衬底(1)和设置在所述重掺杂衬底上的轻掺杂外延层(2),所述轻掺杂外延层(2)上设有漂移区(3),所述漂移区(3)上从左到右依次设有第二掺杂类型且掺杂浓度递减的第一埋层(4)、第二埋层(5)和第三埋层(6),所述第一埋层(4)、第二埋层(5)和第三埋层(6)的上方还设有氧化槽(7),所述重掺杂衬底、轻掺杂外延层、第一埋层、第二埋层和第三埋层均填充有第一掺杂类型,所述漂移区填充有第二掺杂类型。

【技术特征摘要】
1.一种新型TRIPLERESURFLDMOS,其特征在于:包括:重掺杂衬底(1)和设置在所述重掺杂衬底上的轻掺杂外延层(2),所述轻掺杂外延层(2)上设有漂移区(3),所述漂移区(3)上从左到右依次设有第二掺杂类型且掺杂浓度递减的第一埋层(4)、第二埋层(5)和第三埋层(6),所述第一埋层(4)、第二埋层(5)和第三埋层(6)的上方还设有氧化槽(7),所述重掺杂衬底、轻掺杂外延层、第一埋层、第二埋层和第三埋层均填充有第一掺杂类型,所述漂移区填充有第二掺杂类型。2.根据权利要求1所述的一种新型TRIPLERESURFLDMOS,其特征在于:所述轻掺杂外延层上还设有具有第一掺杂类型的沟道区(8)和重掺杂区(9),所述重掺杂区(9)设置在所述沟道区的左侧,所述沟道区(8)上还设有填充有所述第二掺杂类型的源区(10),所述源区(10)设置在所述重掺杂区的右侧,且所述源区上设有源极金属区(11);所述漂移区(3)上还设有填充有第二掺杂类型的漏区(12),所述漏区设置在所述氧化槽的右侧,且所述漏区上设有漏极金属区(13);所述沟道区上方设有栅区(14)和绝缘介质层(15),所述氧化槽(7)的上端与所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员:马中发彭雨程
申请(专利权)人:西安因变光电科技有限公司
类型:新型
国别省市:陕西,61

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