[發(fā)明專利]一種P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF LDMOS器件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510095284.1
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104701381A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 俞露露;成建兵;劉雪松;袁晴雯
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/41;H01L21/28
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件，其特征在于:包括襯底；襯底之上有阱；襯底之上的一側是低摻雜N^-型外延區(qū)、該N^-型外延區(qū)內有作為器件漏極的重摻雜注入區(qū)，襯底之上另一側的阱中有溝道區(qū)、該溝道區(qū)中有重摻雜阱和作為器件源極的重摻雜注入區(qū)，襯底之上漏極一側的低摻雜N^-型外延區(qū)和襯底之上源極一側的溝道區(qū)之間是P型重摻雜注入區(qū)和N型重摻雜注入區(qū)，所述P型重摻雜注入區(qū)緊貼襯底排列，所述N型重摻雜注入區(qū)緊貼P型重摻雜注入區(qū)排列，在源極一側形成超結結構，在漏極一側形成RESURF結構，所述P型重摻雜注入區(qū)為階梯摻雜，摻雜濃度從源級一側到漏極一側逐漸降低；溝道區(qū)上是柵氧化層和柵電極，柵電極的兩端都在溝道區(qū)之上；阱之上為場氧化層。

2.根據權利要求1所述的一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件，其特征是:在P型硅襯底(10)上具有N型阱；襯底之上一側為低摻雜的N^-型外延區(qū)(11),該N^-型外延區(qū)(11)中有一個作為器件漏極的N型重摻雜漏注入區(qū)(15)；襯底之上另一側的阱中具有P型溝道區(qū)(14)；溝道區(qū)(14)中具有P型重摻雜阱(17)和作為器件源極的N型重摻雜注入區(qū)(16)；阱中具有N型重摻雜注入區(qū)(12)和由源端到漏端階梯分布的P型重摻雜注入區(qū)(13)；溝道區(qū)(14)上是柵氧化層(19)和柵電極(20)，柵電極(20)的兩端都在溝道區(qū)(14)之上；阱之上為場氧化層(18)。

3.根據權利要求1或2所述的一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件，其特征是：P柱區(qū)為1階或1階以上階梯參雜。

4.一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件的制造方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1：在P型硅襯底(10)上生長一定厚度但摻雜濃度較低的輕摻雜N^-型阱；

步驟2：在輕摻雜的N^-型阱中分別注入P型重摻雜區(qū)(13)和N型重摻雜區(qū)(12)；

步驟3：利用同一窗口，先進行P阱注入硼，通過退火工藝使雜質向體內擴散，形成結深，然后繼續(xù)注入主雜質砷形成重摻雜注入區(qū)(16)形成器件的源極，由于硼比砷擴散快，兩次注入擴散的差值就形成了溝道區(qū)(14)；

步驟4：在溝道區(qū)(14)中注入P型重摻雜阱(17)，在襯底之上一側的N^-型輕摻雜外延層(11)中離子注入形成N型重摻雜漏注入區(qū)(15)；

步驟5：在硅片表面形成柵氧化層(19)、場氧化層(18)和柵電極(20)。

5.根據權利要求4所述一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件的制造方法，其特征是:所述步驟2中，N型重摻雜注入區(qū)(12)的深度占輕摻雜的N^-型阱的3/10，P型重摻雜注入區(qū)(13)的深度占輕摻雜的N^-型阱的7/10。

6.根據權利要求4所述一種具有P柱區(qū)階梯摻雜的二維類SJ/RESURF?LDMOS器件的制造方法，其特征是:所述步驟2中，N型重摻雜注入區(qū)(12)的摻雜濃度為9e15cm^-3，P型重摻雜注入區(qū)(13)的摻雜濃度從源極到漏極逐漸降低，呈階梯分布，依次為P1：5e15cm^-3、P2：3.5e15cm^-3、P3:1e15cm^-3。