一种平面型功率器件、制备方法以及芯片技术

本申请属于半导体技术领域，提供了一种平面型功率器件、制备方法以及芯片，平面型功率器件包括：半导体衬底、N型阱区、P型阱区、栅极氧化层、栅极金属层、源极区、P型基区、隔离区、漏极区。通过设置N型阱区呈“L”形结构，P型阱区呈“凹”字型结构，使得源极区和P型基区均设于P型阱区的凹槽内，隔离区和漏极区设于N型阱区的水平部上，从而减小平面型功率器件的占用面积，在不降低平面型功率器件的性能的前提下，使得平面型功率器件更加小型化，面积利用率更高，有效解决了现有的平面型功率器件存在体积较大的问题。较大的问题。较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种平面型功率器件、制备方法以及芯片


[0001]本申请属于半导体
，尤其涉及一种平面型功率器件、制备方法以及芯片。

技术介绍

[0002]随着集成电路集成度的提高，横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)由于耐高压、驱动电流大、输出功率大、开关特性好等突出优点，而经常应用于高压功率集成电路的设计中，尤其普遍应用于高压功放的场合，如LED驱动、开关转换器、音响功放、电源管理产品等。
[0003]在实际应用中，受到LDMOS器件结构的限制，当需要大电流、大电压时一般是通过延长漏极区与源极区的沟道距离来实现，而沟道长度的增加又会带来不可接受的沟道电阻，更增加了器件面积。
[0004]因此，现有的LDMOS器件通常需要占用很大的芯片面积，因此减小LDMOS 器件的面积也是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种平面型功率器件、制备方法以及芯片，可以解决现有的平面型功率器件存在体积较大的问题。
[0006]本申请实施例提供了一种平面型功率器件，所述平面型功率器件包括：
[0007]半导体衬底；
[0008]N型阱区和P型阱区，所述N型阱区和P型阱区互相接触并位于所述半导体衬底上，且所述N型阱区呈“L”形结构，所述P型阱区呈“凹”字型结构；
[0009]栅极氧化层，位于所述N型阱区的垂直部以及所述P型阱区的凹槽壁上；
[0010]栅极金属层，位于所述栅极氧化层上；
[0011]源极区和P型基区，所述源极区和所述P型基区均设于所述P型阱区的凹槽内，且所述源极区与所述栅极氧化层接触，所述P型基区与所述源极区接触；
[0012]隔离区和漏极区，所述隔离区和所述漏极区设于所述N型阱区的水平部上，且所述隔离区设于所述漏极区与所述栅极氧化层之间。
[0013]在一个实施例中，所述源极区和所述漏极区均掺杂有N型离子，且所述源极区和所述漏极区的掺杂浓度至少为所述N型阱区的掺杂浓度的10倍。
[0014]在一个实施例中，所述P型基区和所述源极区的长度之和与所述隔离区的长度相等。
[0015]在一个实施例中，所述P型基区的长度小于所述源极区的长度。
[0016]在一个实施例中，所述P型基区和所述源极区的深度相同，且所述P型基区和所述源极区的深度均小于所述P型阱区的深度。
[0017]在一个实施例中，所述P型基区的长度为所述源极区的长度的1/3。
[0018]在一个实施例中，所述P型基区和所述源极区的深度均为所述P型阱区的深度的1/2。
[0019]在一个实施例中，所述源极区的长度与所述栅极金属层的长度相等。
[0020]本申请实施例还提供了一种平面型功率器件的制备方法，包括：
[0021]在半导体衬底上依次形成N型阱区和P型阱区；其中，所述N型阱区和P 型阱区互相接触并位于所述半导体衬底上，且所述N型阱区呈“L”形结构，所述P型阱区呈“凹”字型结构；
[0022]在所述P型阱区上形成源极区和P型基区；其中，所述源极区和所述P型基区均设于所述P型阱区的凹槽内，所述P型基区与所述源极区接触；
[0023]在所述N型阱区上形成隔离区和漏极区；其中，所述隔离区和所述漏极区设于所述N型阱区的水平部上，且所述隔离区和所述漏极区接触；
[0024]在所述N型阱区、所述P型阱区、所述源极区以及所述隔离区上形成氧化层，并对栅极氧化层进行选择性刻蚀，以在所述N型阱区的垂直部以及所述P 型阱区的凹槽壁上形成栅极氧化层；
[0025]在所述栅极氧化层栅上形成栅极金属层。
[0026]本申请实施例还提供了一种芯片，其特征在于，包括多个如上述所述的平面型功率器件或者多个如上述所述的制备方法制备的平面型功率器件。
[0027]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过设置N型阱区呈“L”形结构，P型阱区呈“凹”字型结构，使得源极区和P型基区均设于P型阱区的凹槽内，隔离区和漏极区设于N型阱区的水平部上，从而减小平面型功率器件的占用面积，在不降低平面型功率器件的性能的前提下，使得平面型功率器件更加小型化，面积利用率更高，有效解决了现有的平面型功率器件存在体积较大的问题。
附图说明
[0028]图1是本申请一个实施例提供的平面型功率器件的垂直切面结构示意图；
[0029]图2是本申请一个实施例提供的平面型功率器件的俯视结构示意图；
[0030]图3是本申请一个实施例提供的平面型功率器件的制备方法步骤示意图；
[0031]图4是本申请一个实施例提供的形成N型阱区和P型阱区后的示意图；
[0032]图5是本申请一个实施例提供的形成源极区和P型基区后的示意图；
[0033]图6是本申请一个实施例提供的形成漏极区和隔离区后的示意图；
[0034]图7是本申请一个实施例提供的形成栅极氧化层的示意图；
[0035]图8是本申请一个实施例提供的形成栅极氧化层的示意图；
[0036]图9是本申请一个实施例提供的一种芯片结构示意图。
具体实施方式
[0037]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0038]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0039]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0040]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0041]随着集成电路集成度的提高，横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)由于耐高压、驱动电流大、输出功率大、开关特性好等突出优点，而经常应用于高压功率集成电路的设计中，尤其普遍应用于高压功放的场合，如LED驱动、开关转换器、音响功放、电源管理产品等。
[0042]在实际应用中，受到LDMOS器件结构的限制，当需要大电流、大电压时一般是通过延长漏极区与源极区的沟道距离来实现，而沟道长度的增加又会带来不可接受的沟道电阻，更增加了器件面积。
[0043]因此，现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面型功率器件，其特征在于，所述平面型功率器件包括：半导体衬底；N型阱区和P型阱区，所述N型阱区和P型阱区互相接触并位于所述半导体衬底上，且所述N型阱区呈“L”形结构，所述P型阱区呈“凹”字型结构；栅极氧化层，位于所述N型阱区的垂直部以及所述P型阱区的凹槽壁上；栅极金属层，位于所述栅极氧化层上；源极区和P型基区，所述源极区和所述P型基区均设于所述P型阱区的凹槽内，且所述源极区与所述栅极氧化层接触，所述P型基区与所述源极区接触；隔离区和漏极区，所述隔离区和所述漏极区设于所述N型阱区的水平部上，且所述隔离区设于所述漏极区与所述栅极氧化层之间。2.如权利要求1所述的平面型功率器件，其特征在于，所述源极区和所述漏极区均掺杂有N型离子，且所述源极区和所述漏极区的掺杂浓度至少为所述N型阱区的掺杂浓度的10倍。3.如权利要求1所述的平面型功率器件，其特征在于，所述P型基区和所述源极区的长度之和与所述隔离区的长度相等。4.如权利要求1所述的平面型功率器件，其特征在于，所述P型基区的长度小于所述源极区的长度。5.如权利要求1所述的平面型功率器件，其特征在于，所述P型基区和所述源极区的深度相同，且所述P型基区和所述源极区的深度均小于所述P型阱区的深度。6.如权利要求4所述的平面型功率器件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄汇钦，吴龙江，曾健忠，
申请(专利权)人：天狼芯半导体成都有限公司，
类型：发明
国别省市：