高壓半導體器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及半導體器件，尤其涉及一種高壓半導體器件。
【背景技術】
[0002] 高壓B⑶(Bipolar-CMOS-DMOS)技術一般是指器件耐壓在100V以上的B⑶技術， 目前廣泛應用在AC-DC電源、LED驅動等領域。通常，要求功率器件的耐壓達到500V到800V 不等。
[0003] LDMOS(lateraldoublediffusionM0S)晶體管器件是一種橫向高壓器件，在AC 交流應用中一般作為后面模塊的驅動器件。通常，LDM0S晶體管器件的所有電極都在器件 表面，便于和低壓電路部分集成設計。在目前的應用中，如LED和AC-DC產品中，LDM0S晶 體管的面積可能會占到芯片總面積的一半以上。所以設計參數優秀（例如耐壓高，導通電 阻小）、可靠性高的LDM0S晶體管成為高壓BCD技術中的關鍵器件。
[0004] 參考圖1A，現有技術中，高壓器件的高壓阱的實現方式主要包括：在P型摻雜的半 導體襯底或者外延層1上通過離子注入形成N型摻雜的高壓阱4,然后用高溫推結的方法 形成10ym左右的結深。為了減小器件的導通電阻，一般還需要在高壓阱4內形成P型摻 雜的降場層7。但是，這種傳統結構具有以下缺點：注入形成深的高壓阱4后，為了要形成 10ym以上的結深，通常需要1200度以上且持續超過30-40個小時的高溫推結，這對工藝設 備要求很高而且工藝效率低。
[0005] 參考圖1B，現有技術中，高壓器件版圖上的源指頭尖部分一般采用馬蹄形緩沖層 結構，但是這種結構一方面浪費器件面積，另一方面不能導電，使得器件溝道得不到充分利 用。這種單純的雙阱漸變（double-resurf)結構，即只有高壓阱4和降場層7的結構，其工 藝窗口小，對工藝控制的要求高，而且器件表面電場大，會影響器件的可靠性。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種高壓半導體器件，能夠有效降低工藝制 造難度，提高器件參數特性，而且有利于提高器件的可靠性。
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高壓半導體器件，包括：
[0008] 第一摻雜類型的半導體襯底；
[0009] 第二摻雜類型的外延層，位于所述半導體襯底上，所述第二摻雜類型與第一摻雜 類型相反；
[0010] 第二摻雜類型的高壓阱，位于所述外延層內；
[0011] 第二摻雜類型的深阱，位于所述高壓阱內；
[0012] 第一摻雜類型的降場層，位于所述外延層的表面和/或所述外延層的內部，所述 降場層的至少一部分位于所述深阱內；
[0013] 第一摻雜類型的第一阱，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0014] 第二摻雜類型的源極歐姆接觸區，位于所述第一阱內；
[0015] 漏極歐姆接觸區，位于所述深阱內；
[0016] 靠近所述源極歐姆接觸區的柵極，至少覆蓋所述源極歐姆接觸區與所述高壓阱之 間的外延層。
[0017] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：第一摻雜類型的埋層，位于所述 半導體襯底內，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0018] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為非線性變摻雜結構，每一埋層為單一 的摻雜區域。
[0019] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為線性變摻雜結構，每一埋層包括相互 分隔的多個摻雜區域。
[0020] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0021] 場氧化層，至少覆蓋所述高壓阱的邊界和漏極歐姆接觸區之間的外延層；
[0022] 靠近所述漏極歐姆接觸區的柵極，覆蓋所述場氧化層的一部分。
[0023] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0024] 第一摻雜類型的隔離環，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0025] 地電位接觸區，位于所述隔離環內。
[0026] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：體接觸區，與所述源極歐姆接觸 區并列地位于所述第一阱內。
[0027] 根據本實用新型的一個實施例，所述高壓半導體器件的版圖包括直邊部分以及與 所述直邊部分相連的源指頭尖部分，所述直邊部分沿直線排布，所述源指頭尖部分彎曲排 布，其中，相對于所述直邊部分，所述源指頭尖部分內的深阱和高壓阱與所述源極歐姆接觸 區之間的間距增大，所述降場層與所述源極歐姆接觸區和漏極歐姆接觸區之間的間距不 變。
[0028] 根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區具有第二摻雜類型，所述高 壓半導體器件為LDM0S晶體管。
[0029] 根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區具有第一摻雜類型，所述高 壓半導體器件為LIGBT晶體管。
[0030] 為了解決上述技術問題，本實用新型還提供了一種高壓半導體器件，包括：
[0031] 第一摻雜類型的半導體襯底；
[0032] 第二摻雜類型的外延層，位于所述半導體襯底上，所述第二摻雜類型與第一摻雜 類型相反；
[0033] 第二摻雜類型的高壓阱，位于所述外延層內；
[0034] 第二摻雜類型的深阱，位于所述高壓阱內；
[0035] 第一摻雜類型的第一阱，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0036] 第二摻雜類型的源極歐姆接觸區，位于所述第一阱內；
[0037] 漏極歐姆接觸區，位于所述深阱內；
[0038] 靠近所述源極歐姆接觸區的柵極，至少覆蓋所述源極歐姆接觸區與所述高壓阱之 間的外延層。
[0039] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：第一摻雜類型的埋層，位于所述 半導體襯底內，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0040] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為非線性變摻雜結構，每一埋層為單一 的摻雜區域。
[0041] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為線性變摻雜結構，每一埋層包括相互 分隔的多個摻雜區域。
[0042] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0043] 場氧化層，至少覆蓋所述高壓阱的邊界和漏極歐姆接觸區之間的外延層；
[0044] 靠近所述漏極歐姆接觸區的柵極，覆蓋所述場氧化層的一部分。
[0045] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0046] 第一摻雜類型的隔離環，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0047] 地電位接觸區，位于所述隔離環內。
[0048] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：體接觸區，與所述源極歐姆接觸 區并列地位于所述第一阱內。
[0049] 根據本實用新型的一個實施例，所述高壓半導體器件的版圖包括直邊部分以及與 所述直邊部分相連的源指頭尖部分，所述直邊部分沿直線排布，所述源指頭尖部分彎曲排 布，其中，相對于所述直邊部分，所述源指頭尖部分內的深阱和高壓阱與所述源極歐姆接觸 區之間的間距增大，所述降場層與所述源極歐姆接觸區和漏極歐姆接觸區之間的間距不 變。
[0050] 根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區具有第二摻雜類型，所述高 壓半導體器件為LDM0S晶體管。
[0051] 根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區具有第一摻雜類型，所述高 壓半導體器件為LIGBT晶體管。
[0052] 與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：
[0053] 本實用新型實施例的高壓半導體器件中，半導體襯底、外延層、外延層內的高壓阱 以及高壓阱內的深阱和降場層形成一種新型的雙阱漸變（Double-Resurf)結構，對于晶體 管而言具有如下好處：
[0054] (1)緩解了常規雙阱漸變晶體管（如LDM0S晶體管）的電荷敏感性問題，有利于增 加工藝窗口，因為傳統工藝的Double-Resurf晶體管受制于N型電荷和P型電荷匹配的要 求限制，器件的性能參數對電荷的不平衡效應很敏感，從而增加了工藝控制的難度；而本實 用新型上述雙講漸變結構在Double-Resurf結構的基礎上引入了外延層/高壓講/深講形 成的線變雜質分布結構，優化器件表面場分布，緩解電荷的敏感性；
[0055] (2)深阱可以引入新的表面峰值電場（也即深阱和高壓阱之間的結在器件表面引 入新的峰值電場），從而可以提高橫向器件耐壓，使得盡量少的器件漂移區長度（也即小的 芯片面積）可以承受更高的電壓