[發明專利]具有階梯狀輪廓的降低表面電場和漂移結構的橫向DMOS器件

在審

• 申請號: 202011041022.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112687742A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: T·C·H·姚;R·德索薩;T·D·克利爾
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/36;H01L21/336
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張丹

1.一種橫向MOSFET，所述橫向MOSFET包括：

襯底；

源極區；

柵極區；

漏極區；和

漂移區，所述漂移區設置在所述柵極區和所述漏極區之間，所述漂移區包括漂移結構，所述漂移結構具有階梯狀摻雜劑濃度分布，其中摻雜劑濃度沿著從所述漏極區到所述源極區的橫向方向增加。

2.根據權利要求1所述的MOSFET，其中具有所述階梯狀摻雜劑濃度分布的所述漂移結構包括沿著從所述漏極區到所述源極區的所述橫向方向形成的一系列重疊漂移擴散區。

3.根據權利要求1所述的MOSFET，其中具有所述階梯狀摻雜劑濃度分布的所述漂移結構包括沿著從所述漏極區到所述源極區的所述橫向方向延伸到減小的深度的一系列漂移擴散區。

4.根據權利要求1所述的MOSFET，進一步包括：

降低表面電場(RESURF)結構，所述降低表面電場結構設置在所述漂移區中的所述漂移結構下方，所述降低表面電場結構包括沿著從所述漏極區到所述源極區的所述橫向方向形成的多個降低表面電場擴散區。

5.根據權利要求4所述的MOSFET，其中所述多個降低表面電場擴散區中的每個降低表面電場擴散區形成在所述襯底中的相應深度處，并且其中所述多個降低表面電場擴散區的所述深度沿著從所述漏極區到所述源極區的所述橫向方向減小。

6.根據權利要求4所述的MOSFET，其中所述多個降低表面電場擴散區中的每個降低表面電場擴散區具有相應的摻雜劑濃度，并且其中所述多個降低表面電場擴散區的所述摻雜劑濃度沿著從所述漏極區到所述源極區的所述橫向方向按階梯增加。

7.根據權利要求6所述的MOSFET，其中所述一系列重疊漂移擴散區中的每個重疊漂移擴散區在橫向方向上具有寬度，并且與在所述橫向方向上具有相同寬度或具有不同寬度的所述多個降低表面電場擴散區中的一個降低表面電場擴散區相關聯。

8.根據權利要求6所述的MOSFET，其中所述一系列重疊漂移擴散區中的至少一個重疊漂移擴散區不與任何降低表面電場擴散區相關聯。

9.一種用于制造MOSFET的方法，所述方法包括：

在半導體襯底的表面上形成源極區和漏極區；

形成柵極區；

形成主體擴散區；

形成金屬結構；以及

形成漂移區，所述漂移區包括n型漂移結構，所述n型漂移結構具有階梯狀摻雜劑濃度分布，其中摻雜劑濃度沿著從所述器件的所述漏極區到所述源極區的橫向方向增加。

10.根據權利要求9所述的方法，其中形成所述n型漂移結構包括通過所述半導體襯底的表面注入兩個或更多個輕摻雜的漂移擴散區，并且其中所述兩個或更多個輕摻雜的漂移擴散區具有成階梯狀的摻雜劑濃度分布，其中在所述兩個或更多個輕摻雜的漂移擴散區中的所述摻雜劑濃度在從所述漏極擴散區的邊緣到所述主體擴散區的水平方向上按階梯增加。

11.根據權利要求9所述的方法，其中形成所述漂移區進一步包括形成具有階梯狀摻雜劑濃度分布的p型降低表面電場(RESURF)結構，其中摻雜劑濃度沿著從所述器件的所述漏極區到所述源極區的橫向方向增加。

12.根據權利要求11所述的方法，其中形成所述p型降低表面電場結構包括形成一個或多個輕摻雜的p型擴散區，所述一個或多個輕摻雜的p型擴散區被限制在比所述n型漂移結構更深的區中。