[發明專利]一種具有擴大E?SOA區域的LDMOS器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201711091191.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107910359A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 成建兵;吳宇芳;陳珊珊;王勃
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 田凌濤

技術領域

本發明涉及一種具有擴大E-SOA區域的LDMOS器件及其制造方法，屬于電子元器件技術領域。

背景技術

橫向雙擴散金屬氧化物場效應晶體管(LDMOS)廣泛應用于電源管理芯片、功率驅動等民用和軍用領域。LDMOS具有高耐壓、高增益、低失真、易于與平面工藝相兼容等優點。作為一種廣泛使用的功率器件，LDMOS常應用于高電壓和/或大電流的惡劣環境下。而安全工作區(SOA)是功率器件能夠安全、可靠地工作的電流和電壓范圍，在此范圍外工作即可能毀壞器件。因此，在設計LDMOS結構時，除擊穿電壓和導通電阻之外，電安全工作區(Electrical Safe-operating-area，E-SOA)也是必須要考慮的一個關鍵參數。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效提高電子元器件可靠性的具有擴大E-SOA區域的LDMOS器件。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種具有擴大E-SOA區域的LDMOS器件，包括P襯底(10)、第一重摻雜P+區(11)、N型外延層(12)、第二重摻雜P+區(13)、P型體區(14)、重摻雜N+區(15)、漏側重摻雜N+區(16)、場氧化層(17)、柵氧化層(18)、柵電極(19)、源電極(20)和漏電極(21)；其中，以P襯底(10)水平角度為參照，第一重摻雜P+區(11)水平內嵌設置于P襯底(10)的上表面，第一重摻雜P+區(11)的上表面與P襯底(10)的上表面相平齊，第一重摻雜P+區(11)的下表面位于P襯底(10)中，且第一重摻雜P+區(11)的其中一端對接P襯底(10)上其中一側的邊緣；N型外延層(12)設置于P襯底(10)的上表面，第二重摻雜P+區(13)豎直內嵌設置于N型外延層(12)的上表面，第二重摻雜P+區(13)的頂端端面與N型外延層(12)的上表面相平齊，第一重摻雜P+區(11)上對接P襯底(10)一側邊緣的端部的側面，與第二重摻雜P+區(13)的底端相對接，且第二重摻雜P+區(13)上其中一側對接N型外延層(12)上對應一側的邊緣，第二重摻雜P+區(13)的另一側位于N型外延層(12)中，在LDMOS器件的剖面視圖上，第一重摻雜P+區(11)與第二重摻雜P+區(13)相互垂直，構成L形狀P+電荷區；

P型體區(14)內嵌設置于N型外延層(12)的上表面，P型體區(14)的上表面與N型外延層(12)的上表面相平齊，且P型體區(14)的其中一側與第二重摻雜P+區(13)位于N型外延層(12)中的一側表面相對接；重摻雜N+區(15)內嵌設置于P型體區(14)上表面，重摻雜N+區(15)的上表面與P型體區(14)的上表面相平齊，重摻雜N+區(15)的下表面位于P型體區(14)中，且重摻雜N+區(15)的其中一側對接第二重摻雜P+區(13)上位于N型外延層(12)中的一側表面；漏側重摻雜N+區(16)內嵌設置于N型外延層(12)的上表面，漏側重摻雜N+區(16)的上表面與N型外延層(12)的上表面相平齊，漏側重摻雜N+區(16)的下表面位于N型外延層(12)中，且漏側重摻雜N+區(16)其中一側與N型外延層(12)上相對對接第二重摻雜P+區(13)一側的另一側邊緣相對接；

場氧化層(17)設置于N型外延層(12)的上表面，柵氧化層(18)設置于P型體區(14)的上表面，柵電極(19)內嵌設置于柵氧化層(18)的上表面，源電極(20)和漏電極(21)設置于LDMOS器件上表面，源電極(20)同時對接重摻雜P+區(13)頂端端面與重摻雜N+區(15)上表面，漏電極(21)對接漏側重摻雜N+區(16)的上表面。

作為本發明的一種優選技術方案：所述P襯底(10)為硅襯底。

作為本發明的一種優選技術方案：所述硅襯底為單晶硅襯底。

作為本發明的一種優選技術方案：所述第一重摻雜P+區(11)沿LDMOS器件剖面、水平方向上的長度為預設各類規格長度。

與上述相對應，本發明還要解決的技術問題是提供一種具有擴大E-SOA區域的LDMOS器件的制造方法，在保證電子元器件可靠性的同時，能夠有效提高工作效率。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種具有擴大E-SOA區域的LDMOS器件的制造方法，包括如下步驟：

步驟1.在P襯底(10)上形成第一重摻雜P+區(11)；