[实用新型]LDMOS及集成LDMOS器件有效
申请号: | 201120374940.9 | 申请日: | 2011-09-28 |
公开(公告)号: | CN202275836U | 公开(公告)日: | 2012-06-13 |
发明(设计)人: | 乔明;毛焜;张波 | 申请(专利权)人: | 深圳市联德合微电子有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/06 |
代理公司: | 深圳市兴科达知识产权代理有限公司 44260 | 代理人: | 王翀 |
地址: | 518052 广东省深圳市南山区艺*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | ldmos 集成 器件 | ||
技术领域
本实用新型涉及半导体功率器件技术领域,尤其涉及LDMOS及集成LDMOS器件。
背景技术
随着微电子技术的高速发展,高压BCD工艺已广泛应用于LED驱动、开关电源等模拟电路领域。其中功率管主要采用LDMOS(Lateral Double-diffused MOSFET,横向双扩散MOS器件),在满足其耐压要求的前提下降低其比导通电阻(导通电阻×面积)成为高压BCD工艺发展的主要方向。传统LDMOS采用单resurf(reduced surface field,降低表面场技术)或者2倍resurf,随着现代模拟电路的飞速发展,这种结构越来越不能满足芯片设计者对小面积高可靠性的芯片的要求。对此有人提出了SJ(Super Junction,超级阱)LDMOS,但这种结构对工艺要求较高,国际上只有极少数公司能够制造出此类器件;另一类应用较多的功率器件VDMOS需要制备外延和薄片等特殊技术,成本较高,制造周期较长;此外具有较小导通电阻的IGBT等器件受其关断速度慢、开启电压高、可靠性较差、集成较为复杂等因素制约也很少用在高压BCD工艺领域。另外有人提出用外延方法制备双通道器件,但该方法需要制备外延更重要的是其难以与其它器件集成。
图1是传统2倍resurf LDMOS晶体管的剖面示意图。如图1所示,传统2倍resurf LDMOS仅有一个导电通路(见图1中20a区域),衬底10a和阱30a的目的都是为了帮助20a耗尽,这就是2倍resurf原理,提高区域20a的浓度可以减少其导通电阻,但当其浓度达到一定值时区域20a无法靠10a和30a耗尽,此时耐压下降,达不到应用要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术中LDMOS的导通电阻和耐压达不到应用要求、具有较小导通电阻的IGBT等器件不易集成以及具有低导通电阻的LDMOS的制造工艺较复杂的缺陷,提供了一种具有低导通电阻和高耐压、易于集成且制造工艺简单的LDMOS、集成该LDMOS的半导体器件。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
本实用新型还提供了一种LDMOS,包括位于p型衬底中的n型漂移区、p+阱接触区、p型体区、n+源区、n+漏区、栅介质层、源极金属、漏极金属、场氧化层、金属前介质,所述n型漂移区与所述p型体区间无间隔,还包括至少一个p型降场层和至少一个p型掩埋阱,所述p型掩埋阱位于所述p型体区下且与所述p型体区接触,所述p型降场层位于所述场氧化层下、被所述n型漂移区包围且与所述场氧化层间有间隔。
本实用新型还提供了一种集成LDMOS的半导体器件,包括位于p型衬底中的CMOS、NPN、埋沟电阻以及上述LDMOS。
本实用新型一种集成LDMOS的半导体器件中,所述LDMOS包括第一高压LDMOS、第二中压LDMOS和第三低压LDMOS中至少一种,所述第一高压LDMOS、第二中压LDMOS和第三低压LDMOS的n型漂移区的尺寸不同。
本实用新型一种集成LDMOS的半导体器件中,所述CMOS晶体管包括NMOS和PMOS,还包括位于所述NMOS的p型阱下的p型埋层。
本实用新型一种集成LDMOS的半导体器件中,埋沟电阻直接做在p型衬底中,包括n阱电阻、p型电阻主体、p阱电阻、p+电阻接触区和电阻金属,所述n阱电阻置于所述p型衬底中,所述p型电阻主体被所述n阱电阻包围,所述n阱电阻位于所述p型电阻主体上,所述p+电阻接触区位于所述电阻金属下、被所述n阱电阻包围。
本实用新型LDMOS及集成LDMOS器件的有益效果为:通过将传统2倍resurf结构的LDMOS中的降场层由表面推结至漂移区内部,在LDMOS中形成了至少两个导电通道,降低了比导通电阻且提高了耐压,另外,在LDMOS的p型体区下引入掩埋层,提高了开态耐压;这种结构的LDMOS易于集成,能够与其它器件一起集成在一个半导体衬底中;制造集成有该LDMOS的半导体器件的工艺具有工艺步骤简单、制作周期较短、对工艺设备要求不高等特点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是传统2倍resurf LDMOS晶体管的剖面示意图;
图2是根据本实用新型一个实施例的高压双通道LDMOS晶体管的剖面示意图;
图3是根据本实用新型一个实施例的高压多通道LDMOS晶体管的剖面示意图;
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