[发明专利]LDMOS器件和形成LDMOS器件的方法

说明书

公开了一种具有下沉区连结的LDMOS器件。该LDMOS器件具有掩埋层、第一阱区和连接所述掩埋层和第一阱区的下沉区。LDMOS器件具有沟槽，其上部分由所述第一阱区绕环而其下部分由下沉区环绕。LDMOS器件中还形成有沟槽，使得下沉区可以通过穿过沟槽的离子注入来形成。沟槽填充有非导电材料。利用本发明提出的LDMOS器件，下沉区将更加容易形成，从而使得第一阱区和掩埋层之间的连接更加容易和并且连接得更好。

技术领域

本发明涉及功率器件，更具体地，本发明涉及LDMOS器件。

背景技术

LDMOS器件因为其良好的性能而广泛应用在开关电源中。在现代LDMOS器件中，对于给定的器件尺寸，RESURF(降低表面电场)技术是获得更高击穿电压和更低特征导通电阻的最常用的方式之一。在N型LDMOS器件中，RESURF层是位于漏极漂移区下方的P型注入层，该RESURF层通常是通过高能离子注入形成。对于LDMOS器件，特别是对于用作开关电源上侧开关的LDMOS器件来说，所述RESURF层通常位于NBL(N型掩埋层)或高掺杂的N型层上，以便将体区和RESURF层与LDMOS器件的衬底隔离开来。在这样的结构中，RESURF层看到两个N型层：在RESURF层顶部上方的漏极漂移层和在RESURF层下方的NBL(或高掺杂的N型层)，相应地，在RESURF层和漏极漂移层之间形成第一PN结，且在RESURF层和NBL(或高掺杂的N型层)之间形成第二PN结。这两个PN结应具有比LDMOS器件安全工作电压更高的击穿电压。

这样，具有RESURF层的LDMOS器件的外延层需要更厚，以便在这两个PN结处保持较高的击穿电压。然而，较厚的外延层通常面临以下问题。

首先，N型阱区(或N型下沉区)与NBL之间的连接变得更困难。为了帮助连接，要么需要对N型阱区和/或N型下沉区进行高能离子注入，要么需要对N型下沉区执行长时间/高温度的热推进步骤。在许多高压情况下，高能离子注入单独无法达到此目的，因此长时间/高温度的热推进步骤不可避免。但是，这种长时间/高温度的热推进步骤将导致N型下沉区出现侧向扩散还会导致NBL出现向上扩散。NBL的向上扩散反过来又会降低外延层的有效厚度。结果，该技术将需要更厚的外延层，以补偿外延层的这种厚度损失，这因此反过来又将使得N型下沉区需要更长时间/更高温度的热推进步骤以用于实现N型下沉区和NBL之间的连接。上述正向反馈是人们所不希望的，因为它增加了器件的尺寸，并且使高效RESURF器件的构建变得更加困难。在现有的先进技术中，连接N型阱区和NBL的另一种选择是采用双层外延层。通过在N型阱区和NBL之间插入另一N型层，该使用双层外延层的技术将使得N型阱区和NBL之间的连接更加容易。该技术可以降低热预算，从而可以减轻N型下沉区的侧向扩散和NBL的向上扩散。但是，该技术也存在一些缺点。首先，该技术价格昂贵；其次，它的工艺可控性差，对外延层的厚度以及对掩模对准的控制都会很困难。

其次，槽隔离(tub isolation)会变得更难，因为和N型下沉区类似，P型阱区和/或P型隔离层也需要长时间/高温度的热推进步骤或高能离子注入。

除了上述原因之外，还可能存在其他原因，需要使下沉区连接得更好和更容易。

因此，至少需要一种LDMOS器件可以解决上述或其它可能的问题。

发明内容

依据本发明一实施例的一个方面，提出了一种LDMOS器件，包括：衬底；在衬底上形成的具有上表面的外延层；在外延层中形成的体区，其中，体区具有第一侧和第二侧；在外延层内形成的漏极漂移区，其中，漏极漂移区与体区的第一侧相邻；在外延层上形成的栅极，其中，栅极覆盖体区的一部分以及漏极漂移区的一部分；在衬底内形成的且和外延层相接触的掩埋层；在外延层内且在体区的第二侧旁形成的第一阱区，其中，第一阱区和体区隔离开来；在掩埋层和第一阱区之间形成的且和掩埋层以及第一阱区相接触的下沉区；以及从外延层的上表面延伸且穿过第一阱区并进入下沉区的沟槽。