[實(shí)用新型]一種有效收集襯底電流的LDMOS版圖結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120214928.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202134539U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧學(xué)強(qiáng);肖慧敏;陳力山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423;G06F17/50
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件中的LDMOS版圖結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種有效收集襯底電流的LDMOS版圖結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在顯示驅(qū)動(dòng)和電源管理的產(chǎn)品中，我們需要提供能夠耐高壓和通過(guò)大電流等特性的高壓器件。在高壓功率集成電路中常采用高壓LDMOS滿足耐高壓、實(shí)現(xiàn)功率控制等方面的要求，常用于射頻功率電路。與晶體管相比，在關(guān)鍵的器件特性方面，如增益、線性度、開(kāi)關(guān)性能、散熱性能以及減少級(jí)數(shù)等方面優(yōu)勢(shì)很明顯。LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件)由于更容易和CMOS工藝的兼容，被廣泛采用。我們只需要通過(guò)對(duì)CMOS工藝少量的變化就可以得到高性能的LDMOS器件。

LDMOS器件通常被用于高壓開(kāi)關(guān)，當(dāng)LDMOS在開(kāi)關(guān)的瞬間，它在漏極和柵極區(qū)上的電壓同時(shí)達(dá)到最大，在強(qiáng)電場(chǎng)和大電流的作用下，在溝道內(nèi)發(fā)生了碰撞電離，會(huì)產(chǎn)生大量的熱載流子和相應(yīng)的襯底電流，當(dāng)襯底電流大到一定的程度時(shí)，襯底寄生的NPN雙極型晶體管被開(kāi)啟，并產(chǎn)生Snapback(快反向)的現(xiàn)象，最終造成器件被燒毀。所以LDMOS的安全工作區(qū)域就是小于它能承受的最大的漏極和柵極區(qū)電壓之內(nèi)的范圍，為了擴(kuò)大它的安全工作區(qū)域，我們就希望它能承受更大的襯底電流。而襯底電流產(chǎn)生在P型體區(qū)靠近溝道的區(qū)域，并通過(guò)LDMOS的P型體接觸引出去的，P型體接觸離襯底電流越近，它的引出效果越好，襯底電流被快速引出后，襯底的寄生管就不容易被開(kāi)啟。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LDMOS制備方法的版圖設(shè)計(jì)的示意圖。圖2為利用圖1所示版圖形成的沿圖3中20的器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，在傳統(tǒng)的LDMOS的結(jié)構(gòu)中，有源區(qū)包括源區(qū)9、漏區(qū)8以及體引出區(qū)11，體引出區(qū)11與源區(qū)9通過(guò)場(chǎng)區(qū)2相間隔，在N型漂移區(qū)5中形成有漏區(qū)8，在P型體區(qū)7中形成有源區(qū)9和體引出區(qū)11，其形成過(guò)程為：在P型體區(qū)7中進(jìn)行P⁺注入，形成P⁺摻雜區(qū)作為體引出區(qū)11，在N型漂移區(qū)5和P型體區(qū)7中分別進(jìn)行N⁺注入形成N型摻雜區(qū)，分別作為漏區(qū)8和源區(qū)9；在襯底上形成柵極區(qū)3，并對(duì)柵極區(qū)3進(jìn)行溝道注入，以在柵極區(qū)3下方形成溝道區(qū)(圖中未標(biāo)示)，其中在源區(qū)9、漏區(qū)8、柵極區(qū)3、N型漂移區(qū)5、以及P型體區(qū)7上形成有接觸孔13，由于源區(qū)9位于體引出去11與柵極區(qū)3下方的溝道區(qū)之間，則體引出區(qū)11到溝道區(qū)中間相隔源區(qū)9，故體引出區(qū)11距離溝道區(qū)較遠(yuǎn)，造成溝道區(qū)中產(chǎn)生的多余的襯底電流無(wú)法及時(shí)通過(guò)體引出區(qū)11收集。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種有效收集襯底電流的LDMOS的版圖結(jié)構(gòu)，該版圖結(jié)構(gòu)中體引出區(qū)與源區(qū)平行交替地排列于P型體區(qū)中，以達(dá)到有效地收集由于碰撞電離產(chǎn)生的襯底電流，及擴(kuò)大LDMOS的安全工作區(qū)域的目的。

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種有效收集襯底電流的LDMOS版圖結(jié)構(gòu)，包括P型體區(qū)、N型漂移區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)、體引出區(qū)以及柵極區(qū)，所述P型體區(qū)與N型漂移區(qū)相鄰，所述柵極區(qū)跨設(shè)于P型體區(qū)和N型漂移區(qū)上方，所述漏區(qū)位于所述N型漂移區(qū)中，所述源區(qū)、體引出區(qū)平行交替排列于P型體區(qū)中，所述源區(qū)、體引出區(qū)均通過(guò)柵極區(qū)與所述漏區(qū)分隔開(kāi)，所述源區(qū)、體引出區(qū)均與所述柵極區(qū)的邊界相接或部分重合。

進(jìn)一步的，所述源區(qū)、漏區(qū)、體引出區(qū)以及柵極區(qū)上分別設(shè)置有若干接觸孔。

進(jìn)一步的，所述源區(qū)、漏區(qū)、體引出區(qū)的面積與所述接觸孔的面積相適配。

進(jìn)一步的，所述源區(qū)、體引出區(qū)相鄰的邊界相接，非相鄰的邊界相應(yīng)對(duì)齊。

進(jìn)一步的，所述源區(qū)與所述漏區(qū)為N型摻雜注入?yún)^(qū)，所述體引出區(qū)為P型摻雜注入?yún)^(qū)。

綜上所述，本實(shí)用新型中所述LDMOS器件中在P型體區(qū)中形成體引出區(qū)和源區(qū)的交替排列，使體引出區(qū)靠近柵極區(qū)，進(jìn)而靠近位于柵極區(qū)下方的溝道區(qū)，使得體引出區(qū)的位置更靠近熱載流子和相應(yīng)的襯底電流產(chǎn)生的溝道區(qū)域，從而在強(qiáng)電場(chǎng)和大電流的作用下，減小在LDMOS的溝道內(nèi)發(fā)生碰撞電離，通過(guò)體引出區(qū)快速轉(zhuǎn)移大量的熱載流子和相應(yīng)的襯底電流，達(dá)到快速有效地收集襯底電流的目的，從而可以快速有效得將襯底電流導(dǎo)出，防止器件被燒毀。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LDMOS制備方法的版圖結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為利用圖1所示版圖形成的沿圖3中20的器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型中LDMOS制備方法一實(shí)施例中的版圖結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖4為利用圖3所示版圖形成的沿圖3中201的器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖。