[go: up one dir, main page]

CN118472040B - 一种ldmos器件及其制备方法 - Google Patents

一种ldmos器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118472040B
CN118472040B CN202410877755.3A CN202410877755A CN118472040B CN 118472040 B CN118472040 B CN 118472040B CN 202410877755 A CN202410877755 A CN 202410877755A CN 118472040 B CN118472040 B CN 118472040B
Authority
CN
China
Prior art keywords
field plate
well region
sub
region
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410877755.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118472040A (zh
Inventor
桑华煜
杨宗凯
程洋
汪华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexchip Semiconductor Corp
Original Assignee
Nexchip Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexchip Semiconductor Corp filed Critical Nexchip Semiconductor Corp
Priority to CN202410877755.3A priority Critical patent/CN118472040B/zh
Publication of CN118472040A publication Critical patent/CN118472040A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118472040B publication Critical patent/CN118472040B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/64Double-diffused metal-oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/65Lateral DMOS [LDMOS] FETs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/01Manufacture or treatment
    • H10D30/021Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET]
    • H10D30/028Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs
    • H10D30/0281Manufacture or treatment of FETs having insulated gates [IGFET] of double-diffused metal oxide semiconductor [DMOS] FETs of lateral DMOS [LDMOS] FETs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/10Shapes, relative sizes or dispositions of the regions of the semiconductor bodies; Shapes of the semiconductor bodies
    • H10D62/102Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration
    • H10D62/103Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices
    • H10D62/105Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices by having particular doping profiles, shapes or arrangements of PN junctions; by having supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE] 
    • H10D62/106Constructional design considerations for preventing surface leakage or controlling electric field concentration for increasing or controlling the breakdown voltage of reverse-biased devices by having particular doping profiles, shapes or arrangements of PN junctions; by having supplementary regions, e.g. junction termination extension [JTE]  having supplementary regions doped oppositely to or in rectifying contact with regions of the semiconductor bodies, e.g. guard rings with PN or Schottky junctions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/111Field plates
    • H10D64/112Field plates comprising multiple field plate segments

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

本发明提供一种LDMOS器件及其制备方法,LDMOS器件包括相邻设置在半导体衬底中的第一阱区和第二阱区,在第二阱区中的浅沟槽隔离结构,第一阱区和第二阱区交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,第一阱区的源区,第二阱区的漏区,第一阱区和第二阱区的导电类型相反,在第二阱区上的漏极场板结构,栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,漏极场板结构和漏区电连接,漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板和第二子场板,第一子场板和第二子场板的导电类型相反,第二子场板和第二阱区的导电类型相同,可通过漏极端的高压在LDMOS器件表面形成更多的可移动电子,从而降低导通电阻,同时通过横向PN结来控制漏极端高压在LDMOS器件的关态击穿电压。

Description

一种LDMOS器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种LDMOS器件及其制备方法。
背景技术
LDMOS(Lateral double diffusion MOS,横向双扩散金属氧化物晶体管)器件是整个功率集成电路的关键组成部分,并广泛应用于电源电路,其结构性能直接影响到功率集成电路的性能。衡量LDMOS性能的主要参数有导通电阻和击穿电压,导通电阻越小越好,击穿电压越大越好。事实上,导通电阻Ron和击穿电压(breakdown voltage,BV)是互相矛盾的两个参数。
如图1所示,传统的LDMOS器件包括P型衬底中形成P型阱区Pwell和N型漂移区Ndrift,在P型阱区Pwell和N型漂移区N drift的交界处的P型衬底上形成多晶硅结构,其中,多晶硅结构包括连接的多晶硅栅极和多晶硅场板,而传统的LDMOS的击穿电压BV较差。为了提高击穿电压BV,如图2所示,在N型漂移区N drift中形成浅沟槽隔离结构STI,浅沟槽隔离结构STI与多晶硅结构具有重叠区域。为了进一步提高击穿电压BV,可以增加浅沟槽隔离结构STI的高度(即厚度),这样可以更大限度的减小漏电流,同时承受更大的击穿电压BV,但是又会对LDMOS器件的导通电阻Ron造成影响。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种LDMOS器件及其制备方法,可以同时提高击穿电压BV以及降低导通电阻Ron。
为了解决以上问题,本发明提供一种LDMOS器件,包括相邻设置在半导体衬底中的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中设置有浅沟槽隔离结构,所述第一阱区和第二阱区交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,所述栅极结构外侧的第一阱区中设置有源区,所述第二阱区中设置有漏区,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反,在所述第二阱区上设置有漏极场板结构,所述栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,所述漏极场板结构和漏区电连接,其中,所述漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板和第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。
可选的,所述第一子场板和第一阱区均具有第一导电类型,所述第二子场板、第二阱区、源区和漏区均具有第二导电类型。
可选的,所述第一子场板的厚度不小于所述第二子场板的厚度。
进一步的,所述第二子场板的厚度为所述第一子场板和第二子场板总厚度的30%~50%。
可选的,所述栅极结构从下至上依次包括栅氧层和多晶硅栅极,所述栅极结构和漏极场板结构之间的间隔宽度大于所述栅氧层的厚度。
进一步的,所述栅极结构和漏极场板结构之间的间隔宽度为所述栅氧层厚度的两倍。
可选的,还包括绝缘层,所述绝缘层位于所述栅极结构和漏极场板结构之间。
另一方面,本发明还提供一种LDMOS器件的制备方法,包括以下步骤:
提供半导体衬底,所述半导体衬底中形成有相邻设置的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中形成有浅沟槽隔离结构,其中,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反;
在所述半导体衬底上形成绝缘且间隔设置的栅极结构和初始的漏极场板结构,所述栅极结构位于所述第一阱区和第二阱区交界处,初始的所述漏极场板结构位于所述第二阱区上;
执行第一导电离子注入工艺,以形成第一子场板,再执行第二离子注入工艺以形成第二子场板、源区和漏区,从而形成漏极场板结构,其中,所述源区位于所述栅极结构外侧的第一阱区中,所述漏区位于所述第二阱区中,所述第一子场板和所述第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。
可选的,形成绝缘且间隔设置的栅极结构和初始的漏极场板结构的步骤包括:
在所述半导体衬底上形成栅氧层、第一氧化层和场氧层,所述栅氧层位于所述第一阱区和第二阱区交界处,所述第一氧化层和场氧层均位于所述第二阱区上方,且所述第一氧化层位于所述栅氧层和场氧层之间;
在所述栅氧层和场氧层上沉积多晶硅材料,以形成多晶硅栅极和多晶硅场板;
在所述第一氧化层上形成绝缘层。
进一步的,执行第一导电离子注入工艺和第二导电离子注入工艺具体包括:
对所述多晶硅场板的预设深度处以及所述第一阱区表面执行第一导电离子注入工艺,以在所述多晶硅场板靠近所述半导体衬底一侧形成预设厚度的第一子场板,在所述第一阱区中形成体接触区,其中,所述第一导电离子注入离子具有第一导电类型;
对所述多晶硅场板的表面、所述第一阱区表面和第二阱区表面执行第二离子注入工艺,以在所述多晶硅场板表面形成第二子场板,在所述第一阱区中形成源区,在第二阱区形成漏区,其中,所述源区和体接触区相邻且接触设置,所述源区位于所述体接触区和多晶硅栅极之间,所述第二导电离子注入离子具有第二导电类型。
与现有技术相比,本发明具有以下意想不到的技术效果:
本发明提供一种LDMOS器件及其制备方法,LDMOS器件包括相邻设置在半导体衬底中的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中设置有浅沟槽隔离结构,所述第一阱区和第二阱区交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,所述栅极结构外侧的第一阱区中设置有源区,所述第二阱区中设置有漏区,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反,在所述第二阱区上设置有漏极场板结构,所述栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,所述漏极场板结构和漏区电连接,其中,所述漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板和第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。本发明通过漏极场板结构的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板的导电类型和所述第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板的导电类型与所述第二阱区的导电类型相同,取得意想不到的技术效果是:可通过漏极端的高压在LDMOS器件表面形成更多的可移动电子,从而降低导通电阻,同时通过横向PN结来控制漏极端高压在LDMOS器件的关态击穿电压。
附图说明
图1-图2为一种LDMOS器件的结构示意图。
图3为本发明一实施例提供的一种LDMOS器件的结构示意图。
图4为本发明一实施例提供的LDMOS器件的制备方法的流程示意图。
附图标记说明:
10-半导体衬底;11-第一阱区;12-第二阱区;13-体接触区;14-源区;15-漏区;21-第一氧化层;22-绝缘层;31-多晶硅栅极;32-第一子场板;33-第二子场板。
具体实施方式
以下将对本发明的一种LDMOS器件及其制备方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本发明的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图3所示,本实施例提供一种LDMOS器件,包括相邻设置在半导体衬底10中的第一阱区11和第二阱区12,在所述第二阱区12中设置有浅沟槽隔离结构,所述第一阱区11和第二阱区12交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,在所述第二阱区12上设置有漏极场板结构,所述栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,所述栅极结构外侧的第一阱区11中设置有源区14,所述第二阱区12中设置有漏区15,所述漏极场板结构和漏区15电连接,其中,所述漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板32和第二子场板33,所述第一子场板32和所述第二子场板33的导电类型相反,所述第二子场板33和第二阱区12的导电类型相同,所述第一阱区11和第二阱区12的导电类型相反。
本实施例通过漏极场板结构的第一子场板32和第二子场板33,所述第一子场板32的导电类型和所述第二子场板33的导电类型相反,所述第二子场板33的导电类型与所述第二阱区12的导电类型相同,可通过漏极端的高压在LDMOS器件表面形成更多的可移动电子,从而降低导通电阻Ron,同时通过横向PN结(第一阱区11和第二阱区12)来控制漏极端高压在LDMOS器件的关态击穿电压。
详细的,所述半导体衬底10可以本领域技术人员所熟知的任意合适的衬底材料,例如体硅衬底或者绝缘体上硅衬底等,本实施例在此不对其进行限制。在本实施例中,所述半导体衬底10具有第一导电类型(例如P型),所述半导体衬底10中设置有第一导电类型(例如P型)的第一阱区11和第二导电类型(例如N型)的第二阱区12。
所述第一阱区11和第二阱区12相邻且接触设置,所述第二阱区12中形成有浅沟槽隔离结构STI,击穿电压BV随着所述浅沟槽隔离结构STI的厚度增加而增加,同时导通电阻Ron随着所述浅沟槽隔离结构STI的厚度增加而增加。
所述第一阱区11和第二阱区12交界处表面上设置有栅氧层,所述第二阱区12表面上形成有场氧层,所述栅氧层和场氧层之间间隔设置,所述栅氧层和场氧层之间设置有第一氧化层21,使得所述第一氧化层21连接所述栅氧层和场氧层。其中,所述场氧层的厚度大于或等于所述栅氧层的厚度。所述第一氧化层21从第一阱区11向第二阱区12的方向上的间隔宽度大于所述栅氧层的厚度,优选的,所述第一氧化层21从第一阱区11向第二阱区12的方向上的间隔宽度为所述栅氧层的厚度的两倍。
所述栅氧层上设置有多晶硅栅极31,所述场氧层上设置有多晶硅场板,所述第一氧化层21上设置有绝缘层22,所述绝缘层22位于所述多晶硅栅极31和多晶硅场板之间,并用于电绝缘所述多晶硅场板和多晶硅栅极31。所述多晶硅场板由下至上依次包括第一子场板32和第二子场板33,所述第一子场板32具有第一导电类型(例如P型),所述第二子场板33具有第二导电类型(例如N型)。
所述第一子场板32的厚度不小于所述第二子场板33的厚度,例如所述第二子场板33的厚度为所述多晶硅场板厚度的30%~50%。优选的,所述第二子场板33的厚度等于所述第一子场板32的厚度。所述多晶硅栅极31的厚度与所述绝缘层22的厚度相同。所述绝缘层22、栅氧层、第一氧化层21和场氧层的材料可以相同,例如均为二氧化硅。
所述栅极结构外侧的第一阱区11中设置有源区14和体接触区13,所述体接触区13位于所述源区14远离所述栅极结构一侧,且所述有源区14和体接触区13相邻且接触设置。所述第二阱区12中设置有漏区15,所述漏区15可以与所述漏极场板结构有重叠区即所述漏区15的部分区域位于所述漏极场板结构的下方,也就是说,所述漏区15的部分位于所述漏极场板结构的外侧;所述漏区15与所述漏极场板结构也可以没有重叠区即所述漏区15和所述漏极场板结构相邻设置或间隔设置,也就是说,所述漏区15位于所述漏极场板结构的外侧。
所述浅沟槽隔离结构可以至少部分位于所述栅极结构的下方,即所述浅沟槽隔离结构位于所述栅极结构下方,或者,所述浅沟槽隔离结构的部分位于所述栅极结构下方,剩余部分位于所述绝缘层22下方;所述浅沟槽隔离结构还可以至少部分位于所述漏极场板结构的下方,即所述浅沟槽隔离结构位于所述漏极场板结构的下方,或者,所述浅沟槽隔离结构的部分位于所述漏极场板结构的下方,剩余部分位于所述绝缘层22下方。
在所述衬底、漏极场板结构和栅极结构上形成介质层,并在所述介质层中形成多个导电柱,以分别与所述源区14、漏区15、体接触区13、多晶硅栅极31、多晶硅场板连接,在所述介质层上形成金属层,所述金属层通过所有所述导电柱将所述漏区15和多晶硅场板电连接并引出形成漏极端,所述金属层将所述源区14引出并形成源极端,将所述体接触区13引出并形成体接触端,将所述多晶硅栅极31引出并形成栅极端。在LDMOS器件中,所述栅极端可以控制所述多晶硅场板中的第一子场板32和第二子场板33导通,即通过多晶硅场板中的第一子场板32和第二子场板33作为漏极端打开或关闭的开关。
当LDMOS器件工作时,漏极端电压会在多晶硅场板表面形成更多的N+型离子,减短了第一阱区11和第二阱区12击穿时,离子的导通路径,同时增加了导通路径的离子浓度,降低了导通电阻Ron。需要解释的是,导通电阻Ron并非LDMOS器件开启或关闭时的LDMOS器件时的导通电阻,而是工作时(即开启后以及关闭前)的LDMOS器件的导通电阻。在LDMOS器件开启时,漏极端电压作用于第一子场板32下方,使得半导体衬底10表面产生更多的N型离子;在LDMOS器件关闭时,第一子场板32和第二子场板33反向截止,使得部分电势线指向多晶硅场板。因此,在本实施例中,多晶硅场板与漏区15电连接可以为导通路径提供更多的离子,且多晶硅场板存储能力高于传统LDMOS器件中多晶硅结构外侧靠近漏区15的二氧化硅的存储能力,在栅极端关闭,且PN结(第一子场板32和第二子场板33)反向截止时,能够产生更多的感应电荷,同时第一子场板32中的导电离子分散了半导体衬底10表面密集的电势线,增加了关态击穿电压BV,解决了击穿电压BV和导通电阻Ron无法同时向着良好方向改善的问题。
如图1和图2所示,本实施例还提供一种LDMOS器件的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:提供半导体衬底10,所述半导体衬底10中形成有相邻设置的第一阱区11和第二阱区12,在所述第二阱区12中形成有浅沟槽隔离结构,其中,所述第一阱区11和第二阱区12的导电类型相反;
步骤S2:在所述半导体衬底10上形成绝缘且间隔设置的栅极结构和初始的漏极场板结构,所述栅极结构位于所述第一阱区11和第二阱区12交界处,初始的所述漏极场板结构位于所述第二阱区12上;
步骤S3:执行第一导电离子注入工艺,以形成第一子场板32,再执行第二离子注入工艺以形成第二子场板33、源区14和漏区15,从而形成漏极场板结构,其中,所述源区14位于所述栅极结构外侧的第一阱区11中,所述漏区15位于所述第二阱区12中,所述第一子场板32和所述第二子场板33的导电类型相反,所述第二子场板33和第二阱区12的导电类型相同。
步骤S1包括:
首先,提供半导体衬底10,在所述半导体衬底10中形成浅沟槽隔离结构;
接着,通过第一导电离子注入工艺在所述半导体衬底10中形成第一阱区11,通过第二导电离子注入工艺在所述半导体衬底10中形成第二阱区12,其中,所述第一阱区11和第二阱区12的导电类型相反,且所述第一阱区11具有第一导电类型(例如P型),所述第二阱区12具有第二导电类型(例如N型)。
步骤S2包括:
首先,在所述半导体衬底10上形成栅氧层、第一氧化层和场氧层,所述栅氧层位于所述第一阱区和第二阱区交界处,所述第一氧化层和场氧层均位于所述第二阱区上方,且所述第一氧化层位于所述栅氧层和场氧层之间;在所述栅氧层和场氧层上沉积多晶硅材料,以形成多晶硅栅极31和多晶硅场板。
详细的,当栅氧层和场氧层厚度相同时,在所述半导体衬底10依次形成氧化膜层和多晶硅膜层,再通过刻蚀工艺刻蚀所述多晶硅膜层,以形成多晶硅栅极31和多晶硅场板,其中所述多晶硅栅极31下方的氧化膜层为栅氧层,所述多晶硅场板下方的氧化膜层为场氧层,所述多晶硅栅极31和多晶硅场板之间的氧化膜层为第一氧化层21。当场氧层厚度大于栅氧层时,先在所述半导体衬底10上形成场氧层,再在所述半导体衬底10上形成氧化膜层,接着,在所述场氧层和氧化膜层上形成多晶硅膜层,再通过刻蚀工艺刻蚀所述多晶硅膜层,以形成多晶硅栅极31和多晶硅场板,其中,所述多晶硅栅极31位于所述栅氧层上,所述多晶硅场板位于所述场氧层上,所述多晶硅栅极31和多晶硅场板之间的氧化膜层为第一氧化层21。
接着,在所述第一氧化层21上形成绝缘层22。
步骤S3包括:
首先,对所述多晶硅场板的预设深度处以及所述第一阱区11表面执行第一导电离子注入工艺,以在所述多晶硅场板靠近所述半导体衬底10一侧形成预设厚度的第一子场板32,在所述第一阱区11中形成体接触区13,其中,所述第一导电离子注入离子具有第一导电类型(例如P型)。
接着,对所述多晶硅场板的表面、所述第一阱区11表面和第二阱区12表面执行第二离子注入工艺,以在所述多晶硅场板远离所述半导体衬底10一侧(即表面)形成第二子场板33,在所述第一阱区11中形成源区14,在第二阱区12形成漏区15,其中,所述源区14和体接触区13相邻且接触设置,所述源区14位于所述体接触区13和栅极结构之间,所述漏区15可以部分位于所述多晶硅场板下方,也可以间隔或相邻设置在所述多晶硅场板外侧。其中,所述第二导电离子注入离子具有第二导电类型(例如N型)。
综上所述,本发明提供一种LDMOS器件及其制备方法,LDMOS器件包括相邻设置在半导体衬底中的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中设置有浅沟槽隔离结构,所述第一阱区和第二阱区交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,所述栅极结构外侧的第一阱区中设置有源区,所述第二阱区中设置有漏区,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反,在所述第二阱区上设置有漏极场板结构,所述栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,所述漏极场板结构和漏区电连接,其中,所述漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板和第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。本发明通过漏极场板结构的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板的导电类型和所述第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板的导电类型与所述第二阱区的导电类型相同,取得意想不到的技术效果是:可通过漏极端的高压在LDMOS器件表面形成更多的可移动电子,从而降低导通电阻,同时通过横向PN结来控制漏极端高压在LDMOS器件的关态击穿电压。
此外,需要说明的是,除非特别说明或者指出,否则说明书中的术语 “第一”、“第二”的描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等,而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种LDMOS器件,包括相邻设置在半导体衬底中的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中设置有浅沟槽隔离结构,所述第一阱区和第二阱区交界处的半导体衬底上设置有栅极结构,所述栅极结构外侧的第一阱区中设置有源区,所述第二阱区中设置有漏区,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反,其特征在于,在所述第二阱区上设置有漏极场板结构,所述栅极结构和漏极场板结构绝缘且间隔设置,所述漏极场板结构和漏区电连接;
其中,所述浅沟槽隔离结构至少部分位于所述栅极结构的下方,或者,所述浅沟槽隔离结构至少部分位于所述漏极场板结构的下方,所述漏极场板结构包括从下至上依次设置的第一子场板和第二子场板,所述第一子场板和第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。
2.如权利要求1所述的LDMOS器件,其特征在于,所述第一子场板和第一阱区均具有第一导电类型,所述第二子场板、第二阱区、源区和漏区均具有第二导电类型。
3.如权利要求1所述的LDMOS器件,其特征在于,所述第一子场板的厚度不小于所述第二子场板的厚度。
4.如权利要求3所述的LDMOS器件,其特征在于,所述第二子场板的厚度为所述第一子场板和第二子场板总厚度的30%~50%。
5.如权利要求1所述的LDMOS器件,其特征在于,所述栅极结构从下至上依次包括栅氧层和多晶硅栅极,所述栅极结构和漏极场板结构之间的间隔宽度大于所述栅氧层的厚度。
6.如权利要求5所述的LDMOS器件,其特征在于,所述栅极结构和漏极场板结构之间的间隔宽度为所述栅氧层厚度的两倍。
7.如权利要求1所述的LDMOS器件,其特征在于,还包括绝缘层,所述绝缘层位于所述栅极结构和漏极场板结构之间。
8.一种LDMOS器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供半导体衬底,所述半导体衬底中形成有相邻设置的第一阱区和第二阱区,在所述第二阱区中形成有浅沟槽隔离结构,其中,所述第一阱区和第二阱区的导电类型相反;
在所述半导体衬底上形成绝缘且间隔设置的栅极结构和初始的漏极场板结构,所述栅极结构位于所述第一阱区和第二阱区交界处,初始的所述漏极场板结构位于所述第二阱区上;
执行第一导电离子注入工艺,以形成第一子场板,再执行第二离子注入工艺以形成第二子场板、源区和漏区,从而形成漏极场板结构;
其中,所述浅沟槽隔离结构至少部分位于所述栅极结构的下方,或者,所述浅沟槽隔离结构至少部分位于所述漏极场板结构的下方;所述源区位于所述栅极结构外侧的第一阱区中,所述漏区位于所述第二阱区中,所述第一子场板和所述第二子场板的导电类型相反,所述第二子场板和第二阱区的导电类型相同。
9.如权利要求8所述的LDMOS器件的制备方法,其特征在于,形成绝缘且间隔设置的栅极结构和初始的漏极场板结构的步骤包括:
在所述半导体衬底上形成栅氧层、第一氧化层和场氧层,所述栅氧层位于所述第一阱区和第二阱区交界处,所述第一氧化层和场氧层均位于所述第二阱区上方,且所述第一氧化层位于所述栅氧层和场氧层之间;
在所述栅氧层和场氧层上沉积多晶硅材料,以形成多晶硅栅极和多晶硅场板;
在所述第一氧化层上形成绝缘层。
10.如权利要求9所述的LDMOS器件的制备方法,其特征在于,执行第一导电离子注入工艺和第二导电离子注入工艺具体包括:
对所述多晶硅场板的预设深度处以及所述第一阱区表面执行第一导电离子注入工艺,以在所述多晶硅场板靠近所述半导体衬底一侧形成预设厚度的第一子场板,在所述第一阱区中形成体接触区,其中,所述第一导电离子注入离子具有第一导电类型;
对所述多晶硅场板的表面、所述第一阱区表面和第二阱区表面执行第二离子注入工艺,以在所述多晶硅场板表面形成第二子场板,在所述第一阱区中形成源区,在第二阱区形成漏区,其中,所述源区和体接触区相邻且接触设置,所述源区位于所述体接触区和多晶硅栅极之间,所述第二导电离子注入离子具有第二导电类型。
CN202410877755.3A 2024-07-02 2024-07-02 一种ldmos器件及其制备方法 Active CN118472040B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410877755.3A CN118472040B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 一种ldmos器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410877755.3A CN118472040B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 一种ldmos器件及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118472040A CN118472040A (zh) 2024-08-09
CN118472040B true CN118472040B (zh) 2024-09-27

Family

ID=92165109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410877755.3A Active CN118472040B (zh) 2024-07-02 2024-07-02 一种ldmos器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118472040B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725070A (zh) * 2020-07-16 2020-09-29 杰华特微电子(杭州)有限公司 半导体器件的制作方法及半导体器件
CN114566540A (zh) * 2022-02-11 2022-05-31 华虹半导体(无锡)有限公司 Ldmos器件及其制造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001007327A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Fuji Electric Co Ltd 高耐圧半導体装置
US8963241B1 (en) * 2009-11-13 2015-02-24 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOS power transistor with poly field plate extension for depletion assist
US8643136B2 (en) * 2011-03-01 2014-02-04 Richtek Technology Corporation High voltage device and manufacturing method thereof
US20160181369A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-23 Kaiming Ning Jfet device and its manufacturing method
CN113990937B (zh) * 2021-12-27 2022-04-15 江苏游隼微电子有限公司 一种单阱ldmos结构及制备方法
CN115528117B (zh) * 2022-11-16 2023-06-27 北京智芯微电子科技有限公司 横向双扩散场效应晶体管、制作方法、芯片及电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725070A (zh) * 2020-07-16 2020-09-29 杰华特微电子(杭州)有限公司 半导体器件的制作方法及半导体器件
CN114566540A (zh) * 2022-02-11 2022-05-31 华虹半导体(无锡)有限公司 Ldmos器件及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN118472040A (zh) 2024-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4195293B2 (ja) ドープポリシリコン体を有するmosゲートパワーデバイス、及びその製造方法
US11916141B2 (en) Method for fabricating shield gate MOSFET
US20200273981A1 (en) Power device having super junction and schottky diode
KR960043266A (ko) 모오스 게이트형 전력 트랜지스터
CN110600552B (zh) 具有快速反向恢复特性的功率半导体器件及其制作方法
US20210036150A1 (en) Lateral double-diffused metal oxide semiconductor component and manufacturing method therefor
CN101887917A (zh) 一种场效应晶体管及其制备方法
CN110400840A (zh) 一种抑制电压回折现象的rc-ligbt器件
CN111029408A (zh) 一种集成esd的vdmos器件及制备方法
CN117457741A (zh) 一种分离栅mosfet器件及其制作方法
CN108321188A (zh) 绝缘栅双极型晶体管及其形成方法
JPH08213617A (ja) 半導体装置およびその駆動方法
CN111933716A (zh) Ldmos晶体管及其制造方法
CN207398150U (zh) 功率半导体器件
US11652170B2 (en) Trench field effect transistor structure free from contact hole
CN108598151A (zh) 能提高耐压能力的半导体器件终端结构及其制造方法
KR20170114703A (ko) 게이트 전극 구조물 및 이를 포함하는 고전압 반도체 소자
CN118472040B (zh) 一种ldmos器件及其制备方法
CN113838925A (zh) 一种半导体器件及其制备方法
CN101515588A (zh) 具有h型栅的射频soi ldmos器件
CN104332488A (zh) 半导体器件、半导体器件终端及其制造方法
CN114597264B (zh) 一种功率mosfet器件及其制作方法
CN113410299B (zh) 一种高耐压的n沟道LDMOS器件及其制备方法
CN211017088U (zh) 一种集成esd的vdmos器件
CN112103331A (zh) Ldmos晶体管及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant