[发明专利]高压非对称结构LDMOS器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种高压非对称结构LDMOS器件及其制备方法。该LDMOS器件包括：漂移区和体区；漂移区的表面划分有第一区域和第二区域；体区的表面划分有第三区域和第四区域，第二区域和第四区域被第一栅介质层延伸覆盖；第一栅介质层的表面划分有第七区域，第七区域位于漂移区上方且被第二栅介质层覆盖；第二栅介质层的表面划分有第六区域和第五区域，第五区域以及第七区域以外的第一栅介质层被多晶硅栅延伸覆盖；漂移区的第一区域由表面向内形成有漏区；体区的第三区域由表面向内形成有源区，漏区深度大于源区深度。双层栅介质结构保障器件在高电压大电流条件下的工作可靠性。漏区结深大于源区结深，有效提升漏区对导电沟道的控制能力。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，具体地涉及一种高压非对称结构LDMOS器件以及一种高压非对称结构LDMOS器件的制备方法。

背景技术

随着时代发展，如今功率半导体器件已经渗透进了国民经济生活的各个方面。近年来，节能环保已成为全球日益关注的话题，半导体的应用领域也已从传统的工业控制、通信、计算机、消费电子扩展到了新能源、智能电网、轨道交通、汽车电子等新领域。功率半导体器件追求的是对电能的处理，要求其本身具有高耐压和大电流特性。

LDMOS（Lateral Double-Diffused MOSFET）作为一种横向功率器件，其电极均位于器件表面，易于通过内部连接实现与低压信号电路以及其它器件的单片集成，同时又具有耐压高、增益大、线性度好、效率高、宽带匹配性能好等优点，如今已被广泛应用于功率集成电路中，尤其是低功耗和高频电路。尤为关键的是，LDMOS结构设计的优劣以及LDMOS自身工作的可靠性决定了整个功率集成电路的性能。

双扩散的工艺特点使得LDMOS在不需要高精度的光刻工艺的时候依然能做出很短的沟道，因此，LDMOS的跨导和频率特性显著提高。LDMOS的设计主要围绕着击穿电压和特征导通电阻之间的合理折衷来进行，通过增长漂移区长度来提高器件耐压会导致器件导通电阻急剧增加。因此，亟需通过器件的优化设计和工艺改进全面保障器件的电特性和可靠性。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种高压非对称结构LDMOS器件及其制备方法，该LDMOS器件在漂移区主体部分设置双层栅介质结构，并且和多晶硅栅叠加而成的栅极结构对漂移区的表面电场起到场板调制作用，提高器件击穿电压，保障器件在高电压大电流条件下的工作可靠性；设置了源漏非对称结构，漏区结深大于源区结深，有效提升漏区对导电沟道的控制能力，从而显著提升器件的电特性，该制备方法扩大离子注入深度，形成漏区结深要大于源区结深，从而有效提升漏区对导电沟道的控制能力，保证载流子从源区出发经由体区和漂移区依然能够被漏区有效收集，从而显著提升器件的电特性。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种高压非对称结构LDMOS器件，所述LDMOS器件包括：所述LDMOS器件具有：漂移区和体区；所述漂移区的表面划分有第一区域和第二区域；所述体区的表面划分有第三区域和第四区域，所述第二区域和所述第四区域被第一栅介质层延伸覆盖；所述第一栅介质层的表面划分有第七区域，所述第七区域位于所述漂移区上方且被第二栅介质层覆盖；所述第二栅介质层的表面划分有第六区域和第五区域，所述第五区域以及所述第七区域以外的所述第一栅介质层被多晶硅栅延伸覆盖；所述漂移区的第一区域由表面向内形成有漏区；所述体区的第三区域由表面向内形成有源区，所述漏区深度大于所述源区深度。

可选的，所述LDMOS器件还包括衬底，所述衬底划分有第九区域、用于形成所述漂移区的第十区域以及用于形成所述体区的第八区域；所述第十区域与所述第八区域相接触或由所述第九区域间隔开。

进一步地，所述漂移区为第一导电类型的漂移区，所述体区为第二导电类型的体区，所述衬底为第二导电类型的衬底。

可选地，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，在这种配型下LDMOS器件为N型器件；或者所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，在这种配型下LDMOS器件为P型器件。