[实用新型]一种双通道变掺杂LDMOS器件

说明书

本实用新型公开了一种双通道变掺杂LDMOS器件，该器件包括P型衬底，P型衬底中形成有相邻的深N阱和P阱，深N阱的顶部形成多段深度相同且相互间隔的P型帽层，在多段P型帽层下方的深N阱中形成有至少一层注入埋层，深N阱远离P阱的一侧形成有N+漏极，P阱上形成有N+源极和P+源极，在深N阱与P阱交界区域上方的P型衬底上形成有多晶硅栅，多晶硅栅与深N阱和P阱绝缘隔离，其中，注入埋层包括由上至下的N型埋层和P型埋层，多段P型帽层的掺杂浓度互不相同。本实用新型能够在同样击穿电压前提下，获得更低的比导通电阻。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是一种双通道变掺杂LDMOS器件。

背景技术

横向高压DMOS(LDMOS，Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)器件，广泛应用于AC-DC电源管理、LED驱动和马达驱动芯片中。

LDMOS器件要获得高的击穿电压，通常要增大比导通电阻(导通电阻×面积)，但这两个参数之间是矛盾的。现有的LDMOS器件主要采用降低表面电场(RESURF)技术，来减小因增加击穿电压而导致的导通电阻增加幅度，其核心思想在于引入额外的P型层次来辅助耗尽N型导电区(漂移区)，使得N型漂移区可以用于更高的浓度，从而获得更低的比导通电阻。

但是，由于P型层次不易实现，因此传统的RESURF技术只能实现1倍(Single)RESURF、2倍(Double)RESURF和3倍(Triple)RESURF，即N型漂移区的上限浓度被限制在3×10¹²/cm²。电场分布只有两个电场峰值，离理想的矩形电场仍有差距。这样，在同样击穿电压下，LDMOS的比导通电阻仍然较大，限制了其应用。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种双通道变掺杂LDMOS器件，能够在同样击穿电压前提下，获得更低的比导通电阻。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种双通道变掺杂LDMOS器件，包括P型衬底，所述P型衬底中形成有相邻的深N阱和P阱，所述深N阱的顶部形成多段深度相同且相互间隔的P型帽层，在所述多段P型帽层下方的深N阱中形成有至少一层注入埋层，所述深N阱远离所述P阱的一侧形成有N+漏极，所述P阱上形成有N+源极和P+源极，在所述深N阱与P阱交界区域上方的所述P型衬底上形成有多晶硅栅，所述多晶硅栅与所述深N阱和P阱绝缘隔离，其中，所述注入埋层包括由上至下的N型埋层和P型埋层，所述多段P型帽层的掺杂浓度互不相同。

优选的，所述多晶硅栅呈阶梯形，且所述多晶硅栅较高的一端位于所述深N阱上方，所述多晶硅栅较低的一端位于所述P阱上方。

优选的，所述P型衬底上还形成有绝缘介质层，所述多晶硅栅夹设于所述绝缘介质层中。

优选的，所述P型衬底上还形成有漏极金属和源极金属，所述漏极金属穿过所述绝缘介质层与所述N+漏极电性连接，所述源极金属穿过所述绝缘介质层与所述N+源极和P+源极电性连接。

优选的，所述深N阱的N型离子的注入剂量范围为1×10¹²/cm²-1×10¹³/cm²，所述深N阱的结深为4-16μm。

优选的，所述P型帽层、N型埋层和P型埋层的注入剂量范围为1×10¹²/cm²-1×10¹³/cm²。

优选的，所述N+漏极、N+源极和P+源极的注入剂量范围为1×10¹⁵/cm²-1×10¹⁶/cm²。