高壓半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件以及制造工藝，尤其涉及一種高壓半導(dǎo)體器件及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓B⑶(Bipolar-CMOS-DMOS)技術(shù)一般是指器件耐壓在100V以上的B⑶技術(shù)， 目前廣泛應(yīng)用在AC-DC電源、LED驅(qū)動等領(lǐng)域。通常，要求功率器件的耐壓達(dá)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(yīng)用中一般作為后面模塊的驅(qū)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(shè)計。在目前的應(yīng)用中，如LED和AC-DC產(chǎn)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(shè)計參數(shù)優(yōu)秀（例如耐壓高，導(dǎo)通電 阻?。⒖煽啃愿叩腖DM0S晶體管成為高壓BCD技術(shù)中的關(guān)鍵器件。
[0004] 參考圖1A，現(xiàn)有技術(shù)中，高壓器件的高壓阱的實(shí)現(xiàn)方式主要包括：在P型摻雜的半 導(dǎo)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(jié)的方法 形成10ym左右的結(jié)深。為了減小器件的導(dǎo)通電阻，一般還需要在高壓阱4內(nèi)形成P型摻 雜的降場層7。但是，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有以下缺點(diǎn)：注入形成深的高壓阱4后，為了要形成 10ym以上的結(jié)深，通常需要1200度以上且持續(xù)超過30-40個小時的高溫推結(jié)，這對工藝設(shè) 備要求很高而且工藝效率低。
[0005] 參考圖1B，現(xiàn)有技術(shù)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(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)一方面浪費(fèi)器件面積，另一方面不能導(dǎo)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(jié)構(gòu)，即只有高壓阱4和降場層7的結(jié)構(gòu)，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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓半導(dǎo)體器件及其制造方法，能夠有效降 低工藝制造難度，提高器件參數(shù)特性，而且有利于提高器件的可靠性。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高壓半導(dǎo)體器件，包括：
[0008] 第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；
[0009] 第二摻雜類型的外延層，位于所述半導(dǎo)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(nèi)；
[0011] 第二摻雜類型的深阱，位于所述高壓阱內(nèi)；
[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(nèi)部，所述 降場層的至少一部分位于所述深阱內(nèi)；
[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(nèi)；
[0014] 第二摻雜類型的源極歐姆接觸區(qū)，位于所述第一阱內(nèi)；
[0015] 漏極歐姆接觸區(qū)，位于所述深阱內(nèi)；
[0016] 靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極，至少覆蓋所述源極歐姆接觸區(qū)與所述高壓阱之 間的外延層。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述器件還包括：第一摻雜類型的埋層，位于所述半導(dǎo) 體襯底內(nèi)，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為非線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層為單一的摻 雜區(qū)域。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層包括相互分隔 的多個摻雜區(qū)域。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)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(qū)之間的外延層；
[0022] 靠近所述漏極歐姆接觸區(qū)的柵極，覆蓋所述場氧化層的一部分。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述器件還包括：
[0024] 第一摻雜類型的隔離環(huán)，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內(nèi)；
[0025] 地電位接觸區(qū)，位于所述隔離環(huán)內(nèi)。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述器件還包括：體接觸區(qū)，與所述源極歐姆接觸區(qū)并 列地位于所述第一阱內(nèi)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述高壓半導(dǎo)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(nèi)的深阱和高壓阱與所述源極歐姆接觸區(qū)之 間的間距增大，所述降場層與所述源極歐姆接觸區(qū)和漏極歐姆接觸區(qū)之間的間距不變。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第二摻雜類型，所述高壓半 導(dǎo)體器件為LDMOS晶體管。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第一摻雜類型，所述高壓半 導(dǎo)體器件為LIGBT晶體管。
[0030] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種高壓半導(dǎo)體器件的制造方法，包 括：
[0031] 提供第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；
[0032] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第二摻雜類型的外延層，所述第二摻雜類型與第一摻雜 類型相反；
[0033] 在所述外延層內(nèi)形成第二摻雜類型的高壓阱；
[0034] 在所述高壓阱內(nèi)形成第二摻雜類型的深阱；
[0035] 在所述外延層的表面和/或所述外延層的內(nèi)部形成第一摻雜類型的降場層，所述 降場層的至少一部分位于所述深阱內(nèi)；
[0036] 在所述外延層內(nèi)形成與所述高壓阱并列的第一阱，所述第一阱具有第一摻雜類 型；
[0037] 在所述第一阱內(nèi)形成源極歐姆接觸區(qū)，在所述深阱內(nèi)形成漏極歐姆接觸區(qū)；
[0038] 形成靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極，靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極至少覆蓋 所述源極歐姆接觸區(qū)與所述高壓阱之間的外延層。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在形成所述外延層之前還包括：在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi) 形成第一摻雜類型的埋層，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為非線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層為單一的摻 雜區(qū)域。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層包括相互分隔 的多個摻雜區(qū)域。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在形成靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極之前還包括：
[0043] 形成場氧化層，所述場氧化層至少覆蓋所述高壓阱的邊界和漏極歐姆接觸區(qū)之間 的外延層；
[0044] 在形成靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極時，還一并形成靠近所述漏極歐姆接觸區(qū) 的柵極，靠近所述漏極歐姆接觸區(qū)的柵極覆蓋所述場氧化層的一部分。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述方法還包括：
[0046] 在所述外延層內(nèi)形成與所述高壓阱并列的隔離環(huán)，所述隔離環(huán)具有第一摻雜類 型；
[0047] 在所述隔離環(huán)內(nèi)形成地電位接觸區(qū)。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述方法還包括：在所述第一阱內(nèi)形成與所述源極歐 姆接觸區(qū)并列的體接觸區(qū)。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述高壓半導(dǎo)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(nèi)的深阱和高壓阱與所述源極歐姆接觸區(qū)之 間的間距增大，所述降場層與所述源極歐姆接觸區(qū)和漏極歐姆接觸區(qū)之間的間距不變。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第二摻雜類型，所述高壓半 導(dǎo)體器件為LDMOS晶體管。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第一摻雜類型，所述高壓半 導(dǎo)體器件為LIGBT晶體管。
[0052] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種高壓半導(dǎo)體器件，包括：
[0053] 第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；
[0054] 第二摻雜類型的外延層，位于所述半導(dǎo)體襯底上，所述第二摻雜類型與第一摻雜 類型相反；
[0055] 第二摻雜類型的高壓阱，位于所述外延層內(nèi)；
[0056] 第二摻雜類型的深阱，位于所述高壓阱內(nèi)；
[0057] 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(nèi)；
[0058] 第二摻雜類型的源極歐姆接觸區(qū)，位于所述第一阱內(nèi)；
[0059] 漏極歐姆接觸區(qū)，位于所述深阱內(nèi)；
[0060] 靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極，至少覆蓋所述源極歐姆接觸區(qū)與所述高壓阱之 間的外延層。
[0061 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述器件還包括：第一摻雜類型的埋層，位于所述半導(dǎo) 體襯底內(nèi)，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為非線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層為單一的摻 雜區(qū)域。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述埋層為線性變摻雜結(jié)構(gòu)，每一埋層包括相互分隔 的多個摻雜區(qū)域。
[0064] 根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施