超级结LDMOS器件制造技术

本发明专利技术提供了一种超级结LDMOS器件。该超级结LDMOS器件包括：外延层，具有第一表面，外延层的第一表面两端设置有源区和漏区；漂移区，位于外延层中并靠近或接触第一表面设置，漂移区沿第一方向延伸，且漂移区具有沿第一方向相对的第一端和第二端，第一方向为源区指向漏区的方向；体区，位于外延层中并与第一端接触设置；掺杂区，位于漂移区中并靠近体区设置，掺杂区与漂移区中除掺杂区之外的区域的掺杂类型相反。从而有效展宽耗尽区宽度，进一步降低器件的横向漂移区宽度以及提高漂移区掺杂浓度，从而使得器件的导通电阻以及输出电容被进一步降低。进一步降低。进一步降低。

【技术实现步骤摘要】
超级结LDMOS器件


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种超级结LDMOS器件。

技术介绍

[0002]横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)，作为功率器件之一，以其优越的频率特性得到推广使用，其在增益、线性度、开关性能、散热性能等方面存在显著优势而被广泛应用于大功率、高温、高频等场合中，现阶段已成为射频应用领域的核心半导体器件。
[0003]对于LDMOS优化设计的最重要的目的是在获得最大击穿电压的同时，导通电阻尽可能小。但由于超级结LDMOS器件作为多子器件，其导电层掺杂浓度和导电层厚度的乘积等于一常量，因此这两个参数往往是互相矛盾的，高的击穿电压必然带来高的导通电阻。因此还需对超级结LDMOS器件漂移区进一步优化设计，以降低器件的导通电阻及输出电容。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种超级结LDMOS器件，以解决现有技术中超级结LDMOS器件导通电阻和输出电容大的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种超级结LDMOS器件，超级结LDMOS器件包括：外延层，外延层中具有间隔设置的源区和漏区，外延层具有第一表面；漂移区，位于外延层中并靠近或接触第一表面设置，漂移区沿第一方向延伸，且漂移区具有沿第一方向相对的第一端和第二端，第一方向为源区指向漏区的方向；体区，位于外延层中并与第一端接触设置；掺杂区，位于漂移区中并靠近体区设置，掺杂区与漂移区中除掺杂区之外的区域的掺杂类型相反。
[0006]进一步地，漂移区的一侧表面位于第一表面中，外延层具有与第一表面相对的第二表面，掺杂区自第一表面延伸至第二表面。
[0007]进一步地，掺杂区为至少沿第一方向间隔设置的多个。
[0008]进一步地，各掺杂区的掺杂浓度相等，且各掺杂区在第一表面上的正投影面积相同。
[0009]进一步地，相邻掺杂区的间距沿第一方向递增；或相邻掺杂区的掺杂浓度沿第一方向递减。
[0010]进一步地，多个掺杂区包括沿第一方向分布的多列，位于同一列的掺杂区沿第二方向间隔设置，第二方向为平行于外延层，并与第一方向垂直的方向。
[0011]进一步地，在第一方向上，相邻各列中掺杂区的数量递减。
[0012]进一步地，位于同一列的掺杂区等间距设置。
[0013]进一步地，各掺杂区的掺杂浓度相等，在第一方向上，各掺杂区在第一表面上的正投影面积递减，且相邻掺杂区的间距递减。
[0014]进一步地，多个掺杂区包括沿第一方向分布的多列，位于同一列的掺杂区沿第二
方向间隔设置，位于同一列的掺杂区等间距设置。
[0015]应用本专利技术的技术方案，提供一种超级结LDMOS器件，该超级结LDMOS器件包括：外延层，具有第一表面，外延层的第一表面两端设置有源区和漏区；漂移区，位于外延层中并靠近或接触第一表面设置，漂移区沿第一方向延伸，且漂移区具有沿第一方向相对的第一端和第二端，第一方向为源区指向漏区的方向；体区，位于外延层中并与第一端接触设置；掺杂区，位于漂移区中并靠近体区设置，掺杂区与漂移区中除掺杂区之外的区域的掺杂类型相反。通过在靠近体区一侧的漂移区中设置掺杂区，并令掺杂区与漂移区中除去掺杂区以外的区域的掺杂类型相反，使得在靠近体区一侧的漂移区中形成由掺杂区和漂移区构成的超级结结构，该超级结结构能够消除衬底辅助耗尽效应引起的电荷不足，辅助耗尽掺杂区中的过剩载流子，有效展宽耗尽区宽度，从而调节漂移区中的电场分布，使得靠近体区一侧的电场峰值降低，并使整个漂移区电场强度下降，达到平衡漂移区电场的目的，进而有效提高器件耐压，进一步降低器件的横向漂移区宽度以及提高漂移区掺杂浓度，从而使得器件的导通电阻以及输出电容被进一步降低。
附图说明
[0016]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本专利技术实施例的一种超级结LDMOS器件的剖面结构示意图；
[0018]图2示出了根据本专利技术实施例的另一种超级结LDMOS器件的剖面结构示意图；
[0019]图3示出了图1或图2所示的一种超级结LDMOS器件中，沿DD'的截面结构示意图。
[0020]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0021]10、衬底；20、缓冲层；30、外延层；40、体区；50、漂移区；60、漏区；70、体区接触区；80、漏区缓冲层；90、第一金属层；100、第一连接部；110、第二连接部；120、第三连接部；130、栅极；131、栅极氧化层；140、源区；150、掺杂区。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0025]正如
技术介绍
所提到的，在对超级结LDMOS器件进行优化设计时，由于器件的击穿电压和导通电阻这两个参数往往是相互矛盾的，即高的击穿电压必然带来高的导通电阻，因此要想获得最大击穿电压的同时，导通电阻尽可能小，则还需要对超级结LDMOS器件进一步优化，然而获得理想的击穿电压和导通电阻性能的折中关键在于漂移区的优化。
[0026]为了解决上述技术问题，本专利技术的申请人提出一种超级结LDMOS器件，该器件包括：外延层，外延层中具有间隔设置的源区和漏区，外延层具有第一表面；漂移区，位于外延层中并靠近或接触第一表面设置，漂移区沿第一方向A延伸，且漂移区具有沿第一方向A相对的第一端和第二端，第一方向A为源区指向漏区的方向；体区，位于外延层中并与第一端接触设置；掺杂区，位于漂移区中并靠近体区设置，掺杂区与漂移区中除掺杂区之外的区域的掺杂类型相反。
[0027]上述器件中，通过在靠近体区一侧的漂移区中设置掺杂区，并令掺杂区与漂移区中除去掺杂区以外的区域的掺杂类型相反，能够在器件的沟道中引入积累区，进而缩短了有效栅长，提高沟道中的载流子迁移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级结LDMOS器件，其特征在于，所述超级结LDMOS器件包括：外延层，所述外延层中具有间隔设置的源区和漏区，所述外延层具有第一表面；漂移区，位于所述外延层中并靠近或接触所述第一表面设置，所述漂移区沿第一方向延伸，且所述漂移区具有沿第一方向相对的第一端和第二端，所述第一方向为源区指向漏区的方向；体区，位于所述外延层中并与所述第一端接触设置；掺杂区，位于所述漂移区中并靠近所述体区设置，所述掺杂区与所述漂移区中除所述掺杂区之外的区域的掺杂类型相反。2.根据权利要求1所述的超级结LDMOS器件，其特征在于，所述漂移区的一侧表面位于所述第一表面中，所述外延层具有与所述第一表面相对的第二表面，所述掺杂区自所述第一表面延伸至所述第二表面。3.根据权利要求1或2所述的超级结LDMOS器件，其特征在于，所述掺杂区为至少沿所述第一方向间隔设置的多个。4.根据权利要求3所述的超级结LDMOS器件，其特征在于，各所述掺杂区的掺杂浓度相等，且各所述掺杂区在所述第一表面上的正投影面积相同。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁金伟，莫海峰，岳丹诚，张耀辉，
申请(专利权)人：深圳市千屹芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：