一种适用于高低压单片集成的ldmos器件的制作方法

文档序号:6985431阅读:135来源:国知局
专利名称:一种适用于高低压单片集成的ldmos器件的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种高压LDMOS器件,属于集成电路技术领域。
背景技术
功率集成电路已被广泛应用在开关电源、电机驱动、汽车电子、消费电子等领域, 它是利用可在同一芯片上实现Bipolar、CM0S和LDMOS高低压器件兼容的B⑶技术,可以实 现包含有功率、传感、信号处理和保护等功能的电路集成。其中高压LDMOS器件是整个功率 集成电路的关键组成部分,其结构性能直接影响到功率集成电路的功能和效率。LDMOS存在的关键技术问题主要有LDM0S耐高压和低导通电阻之间的矛盾;高压 LDMOS和低压集成电路的工艺兼容;高压LDMOS结构实用新颖性设计技术。目前,国内外对 LDMOS的研究主要是针对器件某一参数的设计或对其某一部位的改进,而针对高低压兼容 工艺芯片的LDMOS各个参数设计的综合分析尚不多见。由于器件的性能并不是各个参数性 能的简单堆积,各个参数之间是相互影响的。因此,迫切需要对LDMOS各主要结构参数进行 组合优化。

实用新型内容为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种适用于高低压单片集成的 LDMOS器件。为实现上述目的,本实用新型提供技术方案,其中包括P型衬底、高压N阱漂移区、 P型多环降场区、场氧化层、栅氧化层、多晶硅栅、多晶硅场板、P型基区、N型漏区缓冲层、N+ 源区、N+漏区、P+接触区、低温淀积氧化层、金属铝;其特征在于在无外延单晶衬底上采用 P型多环降场区、多晶硅和金属双层场板、N型漏区缓冲层三种组合优化结构;其中P型多环 降场区位于源漏之间的高压N阱漂移区上方;高压N阱漂移区内的场氧上方是多晶硅和金 属双层场板,场板之间用低温淀积的二氧化硅绝缘体来隔离;N型漏区缓冲层位于高压N阱 漂移区和漏极接触区之间。与现有LDMOS器件相比,本实用新型具有如下有益效果采用P型多环降场区,使 漂移区杂质浓度提高了一倍,使导通电阻下降一半,并且使器件表面电场趋于均勻,提高了 器件的击穿电压,解决了导通电阻和击穿电压之间的矛盾;采用多晶硅和金属双层场板降 低了器件的表面电场,增加了器件的耐压;在高压N阱漂移区和漏极接触区之间注入N型漏 区缓冲层,解决了高压N阱漂移区和漏极接触区之间的浓度梯度问题,避免在器件漏区发 生击穿问题。

图1是适用于高低压单片集成的LDMOS器件结构图。
具体实施方式
请参阅说明书附图1所示,本实用新型为一种适用于高低压单片集成的LDMOS器 件,其结构包括P型衬底1、高压N阱漂移区2、P型多环降场区3、场氧化层4、栅氧化层5、 多晶硅栅6A、多晶硅场板6B、P型基区7、N型漏区缓冲层8、N+源区9A、N+漏区9B、P+接 触区10、低温淀积氧化层11、金属铝12。在P型衬底1上注入高压N阱漂移区2,在N阱漂移区2的上方注入P型多环降场 区3,通过氧化形成场氧化层4和栅氧化层5,在栅氧化层上淀积多晶硅栅6A和多晶硅场板 6B,器件源区注入P型基区7,同时在P型基区7中注入N+源区9A和P+接触区10,器件漏 区注入N型缓冲层8和N+漏区9B,器件通过接触孔由金属铝12分别将N+源极9A、N+漏 极9B、多晶硅栅6A和多晶硅场板6B引出去作为连线,同时金属铝12又作为金属场板,与多 晶硅场板6B和交叠部分多晶硅栅6A形成多晶硅和金属双层场板,场板之间通过低温淀积 氧化层11来隔离。以上的具体实施方式
仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的 保护范围,凡在本实用新型的技术思想及技术方案基础上所做的任何修改、等同替换、改进 等,均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种适用于高低压单片集成的LDMOS器件,其特征在于在无外延单晶衬底上采用P 型多环降场区、多晶硅和金属双层场板、N型漏区缓冲层三种组合优化结构;其中P型多环 降场区位于源漏之间的高压N阱漂移区上方;多晶硅和金属双层场板位于漂移区内的场氧 上方,双层场板之间用低温淀积的二氧化硅绝缘体来隔离;N型漏区缓冲层位于高压N阱漂 移区和漏极接触区之间。
专利摘要本实用新型提供了一种适用于高低压单片集成的LDMOS器件结构,其中包括P型衬底、高压N阱漂移区、P型多环降场区、场氧化层、栅氧化层、多晶硅栅、多晶硅场板、P型基区、N型漏区缓冲层、N+源区、N+漏区、P+接触区、低温淀积氧化层、金属铝;其特征在于在无外延单晶衬底上采用P型多环降场区、多晶硅和金属双层场板、N型漏区缓冲层三种组合优化结构;有效解决了击穿电压和导通电阻之间的矛盾,同时提高了器件的可靠性。本实用新型采用无外延单晶高压BCD工艺,少了埋层、隔离、外延等工序,降低了制造成本,具有较强的实用性。
文档编号H01L29/78GK201910425SQ20102068906
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者仝刚, 周书伟 申请人:厦门烁芯光电技术有限公司
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