[發明專利]隔離型NLDMOS器件

有效

• 申請號: 201510048208.5
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104638013B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 段文婷;劉冬華;錢文生
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/265
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 王江富

技術領域

本發明涉及半導體技術，特別涉及一種隔離型NLDMOS器件。

背景技術

LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導體)由于具有耐高壓、大電流驅動能力、極低功耗以及可與CMOS集成等優點，目前在電源管理電路中被廣泛采用。

隔離型NLDMOS器件，既具有分立器件高壓大電流特點，又汲取了低壓集成電路高密度智能邏輯控制的優點，單芯片實現原來多個芯片才能完成的功能，大大縮小了面積，降低了成本，提高了能效，符合現代電力電子器件小型化，智能化，低能耗的發展方向。擊穿電壓及導通電阻是衡量隔離型NLDMOS器件的關鍵參數。

現有一種隔離型NLDMOS(N型橫向擴散金屬氧化物半導體)器件，元胞(cell)區縱向截面結構如圖1所示，在P型硅襯底101上形成有左N型深阱102a、右N型深阱102b兩個獨立的N型深阱，左N型深阱102a左部形成有P阱104，P阱104左部形成有P型重摻雜區109及源端N型重摻雜區108a，P阱104右部、左N型深阱102a右上方形成有柵氧化層106，左N型深阱102a同右N型深阱102b之間的P型硅襯底101上方，及右N型深阱102b左部上方形成有場氧103，右N型深阱102b右部形成有漏端N型重摻雜區108b，場氧103左部及柵氧化層106上方形成有柵極多晶硅107a，場氧103右部上方形成有漏端多晶硅場板107b，層間介質110覆蓋在器件表面，P型重摻雜區109及源端N型重摻雜區108a通過金屬111穿過層間介質110的一金屬111短接在一起，漏端N型重摻雜區108b同漏端多晶硅場板107b通過穿過層間介質110的另一金屬111短接在一起，場氧103下方的P型硅襯底101及右N型深阱102b中形成有漂移P型注入區105b，P阱104中形成有一源端P型注入區105a。圖1所示的隔離型NLDMOS器件，其漂移區的漂移P型注入區105b的注入，能加速漂移區耗盡，使擊穿器件電壓增加,該種隔離型NLDMOS器件的元胞(cell)擊穿電壓足夠(600V以上)。

為實現隔離型NLDMOS器件高的電流驅動能力，必須通過終端結構達到大面積電流，同時保證元胞(cell)與終端(terminal)都有足夠高的擊穿電壓,但加了終端結構后該種隔離型NLDMOS器件的擊穿電壓會偏低。做失效分析看到擊穿發生在元胞區與終端的過渡區。

現有一種隔離型NLDMOS器件的元胞(cell)區與終端(terminal)的過渡區的一橫向截面局部結構如圖3所示。沿如圖3中切線A的元胞(cell)區縱向截面結構如圖1所示，沿如圖3中切線B的元胞(cell)區與終端(terminal)的過渡區的一縱向截面結構如圖2所示。由切線A與切線B剖面圖的對比可以看到，元胞區與終端的過渡區漂移P型注入區105b尺寸變化太快，與右N型深阱102b尺寸變化不平衡，會導致擊穿電壓偏低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種的隔離型NLDMOS器件,能在提高電流驅動能力的同時，提高擊穿電壓。

為解決上述技術問題，本發明提供的隔離型NLDMOS器件，終端位于元胞區的上端及下端；

所述元胞區，在P型硅襯底上形成有左N型深阱、右N型深阱兩個獨立的N型深阱；

所述左N型深阱，左部形成有一P阱；

所述P阱，左部形成有一P型重摻雜區及一源端N型重摻雜區；

所述P阱右部上方及所述左N型深阱右部上方，形成有柵氧化層；

所述左N型深阱同所述右N型深阱之間的P型硅襯底上方，及所述右N型深阱左部上方，形成有場氧；

所述右N型深阱，右部形成有一漏端N型重摻雜區；

所述場氧左部上方及所述柵氧化層上方，形成有柵極多晶硅；

所述場氧下方的P型硅襯底及右N型深阱中，形成有漂移P型注入區；

所述左N型深阱、右N型深阱、P阱、柵氧化層、場氧、漏端N型重摻雜區、柵極多晶硅、漂移P型注入區，向上下兩端延伸至終端；

所述終端，其中的右N型深阱的左側右移，其中的漂移P型注入區的左側右移，并且漂移P型注入區整體都在右N型深阱內部；

在元胞區同終端之間的過渡區，右N型深阱的左側位置為緩變過渡，漂移P型注入區的左側位置為緩變過渡。

較佳的，在元胞區同終端之間的過渡區，右N型深阱的左側位置為弧線型過渡；漂移P型注入區的左側位置為弧線型過渡。

較佳的，P型硅襯底、P阱、漂移P型注入區、P型重摻雜區，P型摻雜濃度依次增 加；