[发明专利]横向高压半导体器件的制作方法

说明书

本发明提供一种横向高压半导体器件的制作方法，包括：在第一导电类型的衬底表层，形成第二导电类型的各第一离子注入掺杂区，第一离子注入掺杂区的分布密度从横向高压半导体器件的高压端向横向高压半导体器件的低压端的方向上逐渐减小；对衬底进行第一高温处理，以使各第一离子注入掺杂区形成第一扩散区；在衬底上形成外延层；在外延层的表层形成第二导电类型的第二扩散区和第一导电类型的第三扩散区，第三扩散区位于低压端，第二扩散区覆盖第一扩散区且从第三扩散区靠近高压端的一侧起延伸至高压端，第二导电类型与第一导电类型相反。根据本发明的横向高压半导体器件的制作方法，尽量避免了击穿电压和导通电阻两者之间的矛盾。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术，尤其涉及一种横向高压半导体器件的制作方法。

背景技术

横向高压半导体器件是功率集成电路中常用的器件，其高压端可以承受高电位，高压端可承受的最大电压称之为“击穿电压”。横向高压半导体器件导通时高压端与低压端之间的阻抗称之为“导通电阻”，对同一横向高压半导体器件而言，击穿电压越大越好，导通电阻越小越好。

横向高压半导体器件包括横向双扩散金属氧化物晶体管(Laterally DiffusedMetal Oxide Semiconductor，LDMOS)、横向绝缘栅双极型晶体管(Lateral InsulatedGate Bipolar Transistor，LIGBT)等。按照导电类型，横向高压半导体器件可以分类为N型和P型。图1所示，是N型LDMOS的剖面结构意图。该LDMOS主要包括：轻掺杂的N型漂移区101和P型体区102、场氧化层103以及位于场氧化层103之上的靠近低压端104一头的多晶硅场板105。当高压端106承受高电位时，由N型漂移区101和P型衬底107组成的PN结(纵向PN结)、以及由N型漂移区101和P型体区102组成的PN结(横向PN结)都反向偏置，空间电荷区展宽，分担该LDMOS两端的电位差。空间电荷区内的电场强度越大，其分担的电压越高；空间电荷区的宽度越大，其分担的电压越高；当空间电荷区之中任意一点的电场强度超过临界电场时，就会发生击穿。多晶硅场板105的作用在于减弱靠近低压端104一头的场氧化层103边缘位置的电场强度。

如图1所示，为提高LDMOS的击穿电压，需降低N型漂移区101的掺杂浓度，这无疑会增加N型漂移区101的电阻率，导致LDMOS的导通电阻也增大，可见，击穿电压和导通电阻两者之间是互相矛盾的。

发明内容

本发明提供一种横向高压半导体器件的制作方法，以解决现有技术中提高横向高压半导体器件的击穿电压时，导通电阻也增大的问题。

本发明提供一种横向高压半导体器件的制作方法，包括：

在第一导电类型的衬底表层，形成第二导电类型的各第一离子注入掺杂区，所述第一离子注入掺杂区的分布密度从所述横向高压半导体器件的高压端向所述横向高压半导体器件的低压端的方向上逐渐减小；

对所述衬底进行第一高温处理，以使各所述第一离子注入掺杂区形成第一扩散区；

在所述衬底上形成外延层；

在所述外延层的表层形成第二导电类型的第二扩散区和第一导电类型的第三扩散区，所述第三扩散区位于所述低压端，所述第二扩散区覆盖所述第一扩散区且从所述第三扩散区靠近所述高压端的一侧起延伸至所述高压端，所述第二导电类型与所述第一导电类型相反。

如上所述的横向高压半导体器件的制作方法，优选地，所述高压端区域的所述第一离子注入掺杂区的分布密度是均匀的。

如上所述的横向高压半导体器件的制作方法，优选地，所述在第一导电类型的衬底表层，形成第二导电类型的各第一离子注入掺杂区，包括：

在所述第一导电类型的衬底表层，形成岛状的第二导电类型的各第一离子注入掺杂区。