[發明專利]橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件

有效

• 申請號: 201911001601.3
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN112768521B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 祝靖;朱桂闖;何乃龍;張森;李少紅;孫偉鋒;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

本發明涉及一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件包括：漂移區，具有第一導電類型；第一體區，設于所述漂移區上，具有第二導電類型；所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型；第一導電類型區，設于所述第一體區內；第二體區，設于所述第一導電類型區內，具有第二導電類型；源極區，設于所述第二體區內，具有第一導電類型；接觸區，設于所述第一體區內，具有第二導電類型。本發明解決了LDMOS的體二極管在反向恢復期間，因寄生NPN開啟導致的反向恢復失效問題，并且不需要設置溝槽隔離結構。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別是涉及一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件。

背景技術

LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，橫向擴散金屬氧化物半導體)器件內部存在體二極管。體二極管在器件續流期間起主導作用，然而在體二極管反向恢復期間，當漂移區的空穴經P-body、源區P+被抽取回源極時，由于P-body區電阻的存在，在P-body和源區N+間會產生一定的壓降，當該壓降大于由P-body和源區N+構成的PN結的正向導通壓降時，由源區N+、P-body和N-drift構成的寄生NPN就會開啟，導致電流急劇增加，出現反向恢復失效的現象。如圖4，虛線表示反向恢復正常，實線表示反向恢復失效。

如果器件反向恢復失效，在電路的應用中可能會損壞其他器件，嚴重影響器件與電路的安全性、可靠性。

發明內容

基于此，有必要提供一種能夠解決反向恢復失效問題的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件。

一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件包括：漂移區，具有第一導電類型；第一體區，設于所述漂移區上，具有第二導電類型；所述第一導電類型和第二導電類型為相反的導電類型；第一導電類型區，設于所述第一體區內；第二體區，設于所述第一導電類型區內，具有第二導電類型；源極區，設于所述第二體區內，具有第一導電類型；接觸區，設于所述第一體區內，具有第二導電類型。

在其中一個實施例中，還包括設于所述漂移區上的漏極區。

在其中一個實施例中，還包括設于所述漂移區上的緩沖區，所述緩沖區具有第一導電類型，所述緩沖區設于所述漂移區內。

在其中一個實施例中，還包括設于所述源極區和漏極區之間的柵極。

在其中一個實施例中，還包括設于所述源極區和漏極區之間的場氧層，所述柵極包括從所述源極區上延伸至所述場氧層上的多晶硅柵。

在其中一個實施例中，所述第一導電類型是N型，所述第二導電類型是P型。

在其中一個實施例中，所述器件等效于具有第一MOS管、第二MOS管、體二極管及寄生NPN三極管，所述第一MOS管和第二MOS管的柵極包括所述多晶硅柵，所述第一MOS管的源極和第二MOS管的漏極包括所述第一導電類型區，所述第一MOS管的漏極包括所述漏極區，所述第二MOS管的源極包括所述源極區，所述體二極管的陰極包括所述漂移區、陽極包括所述第一體區，所述寄生NPN三極管的基極包括所述第一體區、集電極包括所述漂移區、發射極包括所述第一導電類型區。

在其中一個實施例中，所述漂移區和緩沖區的摻雜濃度低于所述源極區和漏極區的摻雜濃度。

在其中一個實施例中，還包括第二導電類型的襯底和所述襯底上的埋氧層，所述漂移區設于所述埋氧層上。

在其中一個實施例中，所述第一體區的摻雜濃度低于所述接觸區的摻雜濃度。