[發明專利]柵驅動電路的高壓隔離環器件

在審

• 申請號: 201910014710.2
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109817718A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王惠惠
• 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;H01L21/265
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于，高壓隔離環器件由LDMOS組成，包括：

P型襯底，在所述P型襯底表面形成有N型外延層；

在所述P型襯底和所述N型外延層的界面的選定區域中形成有P型埋層和N型埋層；

所述P型埋層包括第一P型埋層、第二P型埋層和第三P型埋層；

在所述第一P型埋層的頂部表面到所述N型外延層的頂部表面之間的所述N型外延層中形成有第一高壓P阱，在所述第二P型埋層的頂部表面到所述N型外延層的頂部表面之間的所述N型外延層中形成有第二高壓P阱；

所述第一高壓P阱和所述第二高壓P阱之間的區域為所述LDMOS的單元結構的形成區域，所述LDMOS的單元結構包括：

P阱，形成于所述N型外延層的選定區域中；

漂移區由所述P阱的第二側外的所述N型外延層組成；

在所述漂移區的表面形成有漏區場氧，所述漏區場氧和所述P阱的第二側相隔有距離；

柵極結構由形成于所述P阱表面的柵介質層和多晶硅柵疊加而成；所述多晶硅柵的第二側還延伸到所述漏區場氧的表面上；

由N+區組成的源區形成于所述P阱的表面且和所述多晶硅柵的第一側自對準；

由N+區組成的漏區形成于所述漏區場氧的第二側外的所述N型外延層；

第三P型埋層位于所述P阱的正下方，在所述P阱的底部還形成有P型頂部注入層，所述P阱、所述P型頂部注入層和所述第三P型埋層形成縱向的連接結構并使所述P阱和所述P型襯底相連從而使所述LDMOS的源區為非隔離型結構；

所述P型頂部注入層的第二側還橫向延伸到所述漂移區中并從底部將所述漏區場氧的第一側面覆蓋，結合所述非隔離型結構和所述P型頂部注入層的延伸結構降低所述漏區場氧的第一側面底部的電場強度，提高器件的耐壓穩定性和產品可靠性。

2.如權利要求1所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述漏區場氧為局部場氧，所述P型頂部注入層的第二側需要從底部覆蓋所述漏區場氧在第一側面處形成的鳥嘴。

3.如權利要求1所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：柵驅動電路用于驅動兩種工作電壓的電路，第一工作電壓大于第二工作電壓。

4.如權利要求3所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述第一P型埋層的第一側外為第二工作電壓的器件形成區域，所述第二P型埋層的第二側外為第一工作電壓的器件形成區域，所述第一P型埋層的第二側到所述第二P型埋層的第一側之間為所述高壓隔離環器件的形成區域，實現所述第一工作電壓的器件和所述第二工作電壓的器件之間的隔離。

5.如權利要求4所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述第一P型埋層的第一側外的所述N型外延層的表面形成有第二場氧，在所述第二P型埋層的第二側外的所述N型外延層的表面形成有第三場氧。

6.如權利要求4所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述N型埋層形成于所述第二P型埋層的第二側外的所述第一工作電壓的器件形成區域中。

7.如權利要求6所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述第二P型埋層的第二側外的所述N型外延層的表面形成有由N+區組成的電壓連接區，所述電壓連接區連接到由正面金屬層組成的所述第一工作電壓的第一電極端。

8.如權利要求1所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：在所述P阱的表面還形成有由P+區組成的阱引出區。

9.如權利要求8所述的柵驅動電路的高壓隔離環器件，其特征在于：所述阱引出區和所述源區都連接到由正面金屬層組成的源極，所述多晶硅柵的表面連接到由正面金屬層組成的柵極，所述漏區連接到由正面金屬層組成的漏極。