【技术实现步骤摘要】
一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构及制造方法
[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构及制造方法。
技术介绍
[0002]目前高压BCD工艺中的超高压场效应管(耐压大于300V应用)(如图1所示)，为了提高关态下的BV(击穿电压)，通常在N型漂移区位置引入一层PTOP注入，通过电荷平衡来提高耐压。
[0003]该结构存在两个问题，其一，超高压场效应管常用于开关状态，关态时，栅极(Gate)、源极(Source)均接地，漏极(Drain)加高压，此时漂移区的N型和PTOP中的P型电荷开始耗尽，形成空间耗尽层，从而耐受高压。开态时，栅极(Gate)接电源电压、源极(Source) 接地，漏极(Drain)接低电压，器件处于线性工作区，输出电流实现驱动功能。在开关工作状态时，关态切换成开态，漂移区将从耗尽状态恢复，因为PTOP是悬浮在漂移区N型里，没有空穴补充，从耗尽状态恢复需要一定的时间，所以在低频率工作状态时PTOP有足够时间恢复，但在频率较高时，PTOP恢复时间长于开关切换速度，则在关态切换成开态时会出现PTOP耗尽恢复未完全(如图2所示)，会造成在开态时，电流需绕过耗尽区而使得路径变长(如图3所示)，造成导通电阻变大，随着开关频率越高，导通电阻变得越大。
[0004]其二，PTOP注入在漂移区场氧之下靠近硅氧边界，在器件处于开态时，由于PTOP是空穴，电流必须绕过PTOP进行流动，造成电流路径较长，影响导通电阻特性。
技术实现思路
>[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构及制造方法，用于解决现有技术中高压场效应管开态时耗尽不完全造成导通电阻变大以及器件导通电阻增大的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构，至少包括：
[0007]硅基板，位于所述硅基板上的漏区；所述漏区设有N型漂移区；所述N型漂移区设有场氧隔离区；所述场氧隔离区下方设有P型掺杂区；所述P型掺杂区远离所述场氧隔离区底部；
[0008]位于所述硅基板上的P阱；所述P阱与所述P型掺杂区之间的N型积累区域；所述P型掺杂区经过所述积累区域延伸至所述P阱；
[0009]所述场氧隔离区靠近所述积累区域的一侧覆盖有多晶硅场板；所述P阱上设有延伸至所述积累区域上表面的栅极多晶硅；所述栅极多晶硅与所述多晶硅场板连接；
[0010]靠近所述漏区的所述场氧隔离区上覆盖有多晶硅；所述多晶硅通过金属与所述漏区连接。
[0011]优选地，所述硅基板为P型衬底。
[0012]优选地，所述P阱为所述高压场效应管结构的源区。
[0013]优选地，所述P阱设有P+区和N+区，二者通过金属连接。
[0014]优选地，位于所述场氧隔离区上的所述多晶硅与所述漏区通过金属铝连接。
[0015]优选地，位于所述场氧隔离区上的所述多晶硅与所述漏区连接构成漏区场板。
[0016]优选地，所述栅极多晶硅与所述多晶硅场板连接构成栅极场板。
[0017]优选地，所述漏区设有N+区。
[0018]优选地，延伸至所述P阱的所述P型掺杂区的平面结构为多个长条形结构，并且相邻长条形结构相互间隔分布于所述场氧隔离区下方的所述P型掺杂区域所述P阱之间。
[0019]优选地，所述高压场效应管结构的平面结构中，所述漏区被源区包围。
[0020]优选地，所述高压场效应管结构的平面结构中，拐角的漏区或源区采用圆弧连接。
[0021]优选地，所述高压场效应管结构的平面结构为中间矩形、两头半圆连接形成的蛋型。
[0022]优选地，所述高压场效应管结构的平面结构为漏区在内源区在外的圆形。
[0023]本专利技术还提供一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构的制造方法，该方法至少包括以下步骤：
[0024]步骤一、提供硅基板，在所述硅基板上形成N型漂移区；所述N型漂移区作为漏区漂移区；在所述N型漂移区形成P阱；在所述N型漂移区的上表面形成场氧隔离区；在所述场氧隔离区的下方的所述N型漂移区102形成P型掺杂区；所述P型掺杂区远离所述场氧隔离区底部；所述P阱与所述P型掺杂区之间的积累区域；
[0025]步骤二、在所述场氧隔离区靠近所述积累区域的一侧覆盖多晶硅场板；在靠近所述漏区的所述场氧隔离区上覆盖多晶硅；在所述积累区域上表面覆盖与所述多晶硅场板连接的栅极多晶硅；将所述多晶硅通过金属与所述漏区连接；
[0026]步骤三、将所述P型掺杂区经过所述积累区域延伸至所述P阱，形成PTOP。
[0027]优选地，步骤二中经过注入和高温推阱形成N型漂移区。
[0028]优选地，步骤一中所述P型掺杂利用高能注入打到所述N型漂移区。
[0029]优选地，所述P型掺杂区远离所述场氧隔离区底部，使所述N型漂移区在所述P型掺杂区的上下区域形成双电流通道。
[0030]如上所述，本专利技术的改善导通电阻特性的高压场效应管结构及制造方法，具有以下有益效果：本专利技术通过把漂移区场氧下的P型掺杂区和P阱连接，保证在关态切换到开态时有足够的空穴补充耗尽状态的P型掺杂区，提高P型掺杂区的耗尽恢复速度，解决开态时耗尽不完全造成导通电阻变大的问题。同时通过高能注入，把漂移区场氧下的P型掺杂区注入到N 型漂移区里，远离场氧区的硅氧界面，形成漂移区上下双通道，减小开态时的电流路径，降低器件的导通电阻。
附图说明
[0031]图1显示为现有技术中的高压场效应管器件结构示意图；
[0032]图2显示为现有技术中的高压场效应器件在开关切换时的耗尽恢复不完全示意图；
[0033]图3显示为现有技术中的高压场效应器件在耗尽恢复不完全时的开态电流路径示
意图；
[0034]图4显示为本专利技术的高压场效应管器件平面结构图；
[0035]图5显示为本专利技术高压场效应管AA截面器件断面结构图；
[0036]图6显示为本专利技术高压场效应管BB截面器件断面结构图。
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0038]请参阅图4至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0039]本专利技术提供一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构，至少包括：
[0040]硅基板，位于所述硅基板上的漏区；所述漏区设有N型漂移区；所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于，至少包括：硅基板，位于所述硅基板上的N型漂移区；所述N型漂移区设有场氧隔离区；所述场氧隔离区下方设有P型掺杂区；所述P型掺杂区远离所述场氧隔离区底部；位于所述硅基板上的P阱；所述P阱与所述P型掺杂区之间的N型积累区域；所述P型掺杂区经过所述积累区域延伸至所述P阱；所述场氧隔离区靠近所述积累区域的一侧覆盖有多晶硅场板；所述P阱上设有延伸至所述积累区域上表面的栅极多晶硅；所述P阱和多晶硅重叠部分为沟道区域；所述栅极多晶硅与所述多晶硅场板连接；靠近所述漏区的所述场氧隔离区上覆盖有多晶硅；所述多晶硅通过金属与所述漏区连接。2.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：所述硅基板为P型衬底。3.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：所述P阱为所述高压场效应管结构的源区。4.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：所述P阱设有P+区和N+区，二者通过金属连接。5.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：位于所述场氧隔离区上的所述多晶硅与所述漏区通过金属铝连接。6.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：位于所述场氧隔离区上的所述多晶硅与所述漏区连接构成漏区场板。7.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：所述栅极多晶硅与所述多晶硅场板连接构成栅极场板。8.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：所述漏区设有N+区。9.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：延伸至所述P阱的所述P型掺杂区的平面结构为多个长条形结构，并且相邻长条形结构相互间隔分布于所述场氧隔离区下方的所述P型掺杂区域所述P阱之间。10.根据权利要求1所述的改善导通电阻特性的高压场效应管结构，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗彬彬，金锋，苏庆，
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：
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