[發明專利]提高VDMOS器件擊穿電壓的方法

有效

• 申請號: 201610137943.8
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN107180763B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 趙圣哲
• 申請（專利權）人: 北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 陶敏;劉芳

本發明實施例提供一種提高VDMOS器件擊穿電壓的方法。該方法包括：在N型襯底的表面上依次生長N型外延層和氧化層；依次制作有源區和分壓區，所述分壓區是以所述有源區為中心圓的圓環，所述分壓區包括多個P型注入區；在所述分壓區內距離所述有源區最遠的P型注入區的外側注入BF2離子形成重摻雜P+淺結，所述重摻雜P+淺結的寬度是所述P型注入區寬度的二倍。本發明實施例通過在分壓區內距離有源區最遠的P型注入區的外側注入BF2離子形成重摻雜P+淺結，使得接近VDMOS表面的耗盡層邊界變得平緩，緩解了電場的表面曲率效應，提高了VDMOS表面的擊穿電壓，同時省略了截止環，降低了VDMOS的制作成本。

技術領域

本發明實施例涉及半導體領域，尤其涉及一種提高VDMOS器件擊穿電壓的方法。

背景技術

垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管(Vertical Double-diffusedMetal Oxide Semiconductor，簡稱VDMOS)的最重要性能就是阻斷高壓，器件經過設計可以在PN結，金屬-半導體接觸，MOS界面的耗盡層上承受高壓，隨著外加電壓的增大，耗盡層電場強度也會增大，最終超過材料極限出現雪崩擊穿。在器件邊緣耗盡區電場曲率增大，會導致電場強度比管芯內部大，在電壓升高的過程中管芯邊緣會早于管芯內部出現雪崩擊穿，為了最大化器件的性能，需要在器件邊緣設計分壓結構，減少有源區(元胞區)邊緣PN結的曲率，使耗盡層橫向延伸，增強水平方向的耐壓能力，使器件的邊緣和內部同時發生擊穿。

結終端擴展技術是實現分壓結構的技術之一,如圖1所示，在N型襯底11上生長N型外延層12，在N型外延層12的表面按一定的間距注入P型離子生成一定間隔的P型注入區14，分壓區域17有效分擔了有源區16的反向電壓，提高了有源區16的表面擊穿電壓，但是P型注入區14形成的耗盡層邊界13會在電場最高區域15收斂，導致電場最高區域15的電場強度較大而容易被擊穿。

為了緩解電場最高區域15的電場強度，提高電場最高區域15的擊穿電壓，如圖2所示，在圖1的基礎上，在分壓區域17和劃片道18中間設置截止環19，具體為在距離有源區16最遠的P型注入區14的外側形成N型注入區20，改變原有P型注入區14周圍等勢線的曲率半徑，所有等勢線就不會同時指向一個點，緩解了電場最高區域15的電場強度，同時提高了電場最高區域15的擊穿電壓，但是引入截止環19后提高了器件的制作成本。因此，現有技術中缺少一種既能提高VDMOS器件擊穿電壓，且降低器件制作成本的方法。

發明內容

本發明實施例提供一種的提高VDMOS器件擊穿電壓的方法，以提高VDMOS的開關特性。

本發明實施例的一個方面是提供一種提高VDMOS器件擊穿電壓的方法，包括：

在N型襯底的表面上依次生長N型外延層和氧化層；

依次制作有源區和分壓區，所述分壓區是以所述有源區為中心圓的圓環，所述分壓區包括多個P型注入區；

在所述分壓區內距離所述有源區最遠的P型注入區的外側注入BF2離子形成重摻雜P+淺結，所述重摻雜P+淺結的寬度是所述P型注入區寬度的二倍。

本發明實施例提供的提高VDMOS器件擊穿電壓的方法，通過在分壓區內距離有源區最遠的P型注入區的外側注入BF2離子形成重摻雜P+淺結，使得接近VDMOS表面的耗盡層邊界變得平緩，緩解了電場的表面曲率效應，提高了VDMOS表面的擊穿電壓，同時省略了截止環，降低了VDMOS的制作成本。

附圖說明

圖1為現有技術中VDMOS的剖面示意圖；

圖2為現有技術中VDMOS的剖面示意圖；

圖3為本發明實施例提供的提高VDMOS器件擊穿電壓的方法流程圖；

圖4為執行本發明實施例制作過程中VDMOS的剖面示意圖；