超高压隔离结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种超高压隔离结构。
【背景技术】
[0002]超高压LDMOS (所述超高压是指器件的耐压值大于600V)工艺应用中，有一种应用将该LDMOS作为高压电路区域和低压电路区域的电平位移(level shift)用，此时要求该LDMOS的漏端金属引线到高压电路区域，去控制高压逻辑区域，如图1所示，这样就要求该电平位移LDMOS的漏端金属引线能够跨出高压器件的漂移区到高压逻辑区域。
[0003]实现超高压的高压电路区域隔离主要需要解决三个方面的耐压需求，一是横向的高压电路区域内N型到外面P型衬底引出端的耐压要求，二是高压电路区域内N型对P型衬底的纵向耐压要求，三是高压电路区域的P型对于P型衬底的穿通耐压要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种超高压隔离结构，解决现有隔离结构耐压能力不足的问题。
[0005]为解决上述问题，本发明所述的超高压隔离结构，形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一 N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。
[0006]进一步地，所述衬底采用电阻率不低于70 Ω.CM的P型衬底。
[0007]进一步地，所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m,电阻率彡12 Ω.CM ;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。
[0008]进一步地，所述N型深阱采用P注入，并经过1200°C、600分钟高温推进形成。
[0009]进一步地，所述多晶硅场板提升横向耐压。
[0010]进一步地，多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。
[0011]本发明所述的超高压隔离结构，通过使用一层N型外延，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压；通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压；通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压。
【附图说明】
[0012]图1是超高压LDMOS器件应用示意图；
[0013]图2是本发明超高压隔离结构示意图。
[0014]附图标记说明
[0015]I是P型衬底，2是P型埋层，3是N型外延，4是N型深讲，5是高压P阱；6是P阱，7是N讲，8是场氧，9是P型注入区，10是重惨杂P型区，11是多晶娃场板。
【具体实施方式】
[0016]本发明所述的超高压隔离结构如图2所示，所述的超高压隔离结构，形成于P型衬底I中，所述P型衬底I上具有一 N型外延3 ;所述隔离结构的外围，P型衬底I与N型外延3的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层2 ;P型埋层2上方为高压P阱5，同样呈环形；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱4中，N型深阱4与高压P阱5之间具有P型注入层9以及场氧8 ;P型注入层9表面及靠近P型注入层9的部分场氧8上覆盖有多晶硅场板11，用于提升横向耐压。
[0017]所述N型深阱4中心具有P阱6，以及将P阱6环绕包围的N阱7。
[0018]上述衬底采用电阻率不低于70 Ω *CM的P型衬底。所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m，电阻率彡12 Ω.CM;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。所述N型深阱采用P注入，并经过1200°C、600分钟高温推进形成。
[0019]多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。
[0020]本发明所述的高压隔离结构，通过使用一层N型外延，作为高压的漂移区，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压。在多晶硅场板之外有源区注入形成重掺杂P型区10以形成反向二极管，避免形成LDMOS结构而导致电流产生。通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压。由于高压区有P阱6的存在，通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压，且这层N型深阱的注入不会进入到漂移区，避免了对漂移区耐压的影响。
[0021]以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超高压隔离结构，其特征在于:形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一 N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一 N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N讲。2.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述衬底采用电阻率彡70Ω.CM的P型衬底。3.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述外延采用N型，作为高压漂移区，外延厚度彡10 μ m，电阻率彡12 Ω.CM;使N型外延与P型衬底和P型注入区之间形成RESURF结构，即横向采用超高压LDMOS结构，形成高压区与P型衬底之间形成耐压。4.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述N型深阱采用P注入，并经过1200 °C、600分钟高温推进形成。5.如权利要求1所述的超高压隔离结构，其特征在于:所述多晶硅场板提升横向耐压。6.如权利要求1所述的高压隔离结构，其特征在于:多晶硅场板之外的有源区进行P注入形成重掺杂P型区，形成反向二极管避免产生泄露电流。
【专利摘要】本发明公开了一种超高压隔离结构，形成于P型衬底中，所述P型衬底上具有一N型外延；所述隔离结构的外围，P型衬底与N型外延的交界处具有俯视平面呈环形的P型埋层；P型埋层上方为高压P阱；所述隔离结构的中间区为高压区，所述高压区位于一N型深阱中，N型深阱与高压P阱之间具有P型注入层以及场氧；P型注入层表面及靠近P型注入层的部分场氧上覆盖有多晶硅场板；所述N型深阱中心具有P阱，以及将P阱环绕包围的N阱。本发明通过使用一层N型外延，其厚度和电阻率都满足RESURF要求；采用超高压LDMOS的纵向结构，满足横向耐压；通过采用低电阻率的P型衬底，满足纵向耐压；通过在高压区加入一层N型深阱，实现满足纵向的穿通耐压。
【IPC分类】H01L29/78, H01L29/06, H01L29/40
【公开号】CN105185832
【申请号】CN201510607050
【发明人】邢军军
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月22日