高壓半導體器件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及半導體器件，尤其設及一種高壓半導體器件。
【背景技術】
[0002] 高壓BCD炬ipolar-CMOS-DMO巧技術一般是指器件耐壓在100VW上的BCD技術， 目前廣泛應用在AC-DC電源、L邸驅動等領域。通常，要求功率器件的耐壓達到500V到800V 不等。
[000引LDM0S(lateraldoublediffusionM0巧晶體管器件是一種橫向高壓器件，在AC交流應用中一般作為后面模塊的驅動器件。通常，LDM0S晶體管器件的所有電極都在器件 表面，便于和低壓電路部分集成設計。在目前的應用中，如LED和AC-DC產品中，LDM0S晶 體管的面積可能會占到巧片總面積的一半W上。所W設計參數優(yōu)秀（例如耐壓高，導通電 阻?。⒖煽啃愿叩腖DM0S晶體管成為高壓BCD技術中的關鍵器件。
[0004] 參考圖1A，現(xiàn)有技術中，高壓器件的高壓阱的實現(xiàn)方式主要包括：在P型滲雜的半 導體襯底或者外延層1上通過離子注入形成N型滲雜的高壓阱4,然后用高溫推結的方法 形成lOym左右的結深。為了減小器件的導通電阻，一般還需要在高壓阱4內形成P型滲 雜的降場層7。但是，該種傳統(tǒng)結構具有W下缺點；注入形成深的高壓阱4后，為了要形成 10ymW上的結深，通常需要1200度W上且持續(xù)超過30-40個小時的高溫推結，該對工藝設 備要求很高而且工藝效率低。
[0005] 參考圖1B，現(xiàn)有技術中，高壓器件版圖上的源指頭尖部分一般采用馬蹄形緩沖層 結構，但是該種結構一方面浪費器件面積，另一方面不能導電，使得器件溝道得不到充分利 用。該種單純的雙阱漸變（double-resurf)結構，即只有高壓阱4和降場層7的結構，其工 藝窗口小，對工藝控制的要求高，而且器件表面電場大，會影響器件的可靠性。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種高壓半導體器件，能夠有效降低工藝制 造難度，提高器件參數特性，而且有利于提高器件的可靠性。
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高壓半導體器件，包括：
[000引第一滲雜類型的半導體襯底；
[0009] 第二滲雜類型的外延層，位于所述半導體襯底上，所述第二滲雜類型與第一滲雜 類型相反；
[0010] 第二滲雜類型的高壓阱，位于所述外延層內；
[0011] 第一滲雜類型的降場層，位于所述外延層的表面和/或所述外延層的內部，所述 降場層的至少一部分位于所述高壓阱內；
[0012] 第一滲雜類型的第一阱，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0013] 第二滲雜類型的源極歐姆接觸區(qū)，位于所述第一阱內；
[0014] 漏極歐姆接觸區(qū)，位于所述高壓阱內；
[0015] 靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極，至少覆蓋所述源極歐姆接觸區(qū)與所述高壓阱之 間的外延層。
[0016] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括；第一滲雜類型的埋層，位于所述 半導體襯底內，所述外延層覆蓋所述埋層。
[0017] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為非線性變滲雜結構，每一埋層為單一 的滲雜區(qū)域。
[0018] 根據本實用新型的一個實施例，所述埋層為線性變滲雜結構，每一埋層包括相互 分隔的多個滲雜區(qū)域。
[0019] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0020] 場氧化層，至少覆蓋所述高壓阱的邊界和漏極歐姆接觸區(qū)之間的外延層；
[0021] 靠近所述漏極歐姆接觸區(qū)的柵極，覆蓋所述場氧化層的一部分。
[0022] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括：
[0023] 第一滲雜類型的隔離環(huán)，與所述高壓阱并列地位于所述外延層內；
[0024] 地電位接觸區(qū)，位于所述隔離環(huán)內。
[0025] 根據本實用新型的一個實施例，所述器件還包括；體接觸區(qū)，與所述源極歐姆接觸 區(qū)并列地位于所述第一阱內。
[0026] 根據本實用新型的一個實施例，所述高壓半導體器件的版圖包括直邊部分W及與 所述直邊部分相連的源指頭尖部分，所述直邊部分沿直線排布，所述源指頭尖部分彎曲排 布，其中，相對于所述直邊部分，所述源指頭尖部分內的高壓阱與所述源極歐姆接觸區(qū)之間 的間距增大，所述降場層與所述源極歐姆接觸區(qū)和漏極歐姆接觸區(qū)之間的間距不變。
[0027] 根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第二滲雜類型，所述高 壓半導體器件為LDMOS晶體管。
[002引根據本實用新型的一個實施例，所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第一滲雜類型，所述高 壓半導體器件為LIGBT晶體管。
[0029] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有W下優(yōu)點：
[0030] 本實用新型實施例的高壓半導體器件中，半導體襯底、外延層、外延層內的高壓阱 W及高壓阱內的降場層形成一種新型的雙阱漸變值ouble-Resurf)結構，對于晶體管而言 具有如下好處：
[0031] (1)緩解了常規(guī)雙阱漸變晶體管（如LDM0S晶體管）的電荷敏感性問題，有利于增 加工藝窗口，因為傳統(tǒng)工藝的Double-Resurf晶體管受制于N型電荷和P型電荷匹配的要 求限制，器件的性能參數對電荷的不平衡效應很敏感，從而增加了工藝控制的難度；而本實 用新型上述雙阱漸變結構在Double-Resu計結構的基礎上引入了外延層/高壓阱形成的線 變雜質分布結構，優(yōu)化器件表面場分布，緩解電荷的敏感性；
[0032] (2)滲雜類型相反的高壓阱和外延層相結合形成的結構，可W減小單純外延工藝 (即漂移區(qū)全部用外延電荷來實現(xiàn)控制）的控制難度，同時也減小了高壓阱的推阱工藝的 工藝時間和難度；
[0033] (3)埋層的引入可W減小薄外延工藝電場向源端集中的效應，從而減小因為鳥嘴 部分電場過大帶來的越出問題（walk-out)等可靠性問題。
[0034] 另外，本實用新型實施例的高壓半導體器件中，在版圖的源指頭尖部分形成"雙層 終端器件結構"，即相對于直邊部分，源指頭尖部分中高壓阱與源極歐姆接觸區(qū)之間的間距 增大；而降場層與源極歐姆接觸區(qū)和漏極歐姆接觸區(qū)之間的間距不變，使得漂移區(qū)拉長的 同時高壓阱相對于漏極歐姆接觸區(qū)的位置不變；而降場層與源極歐姆接觸區(qū)和漏極歐姆接 觸區(qū)之間的間距不變，使得降場層相對于源極歐姆接觸區(qū)的位置不變，進而使得埋層在漂 移區(qū)拉長的同時向外延伸，延伸至漂移區(qū)的場氧化層下面。該樣的"雙層終端器件結構"可 W緩解源指頭尖的曲率效應，解決外延工藝中源指頭尖的倒角耐壓問題，而且無需增加過 多的工藝復雜性和器件版圖面積。
【附圖說明】
[0035] 圖1A是現(xiàn)有技術中一種雙阱漸變結構的LDMOS晶體管的直邊部分的剖面結構示 意圖；
[0036] 圖1B是現(xiàn)有技術中一種雙阱漸變結構的LDMOS晶體管的源指頭尖部分的剖面結 構示意圖；
[0037] 圖2是根據本實用新型第一實施例的高壓半導體器件的版圖示意圖；
[003引圖3是根據本實用新型第一實施例的高壓半導體器件的直邊部分的剖面結構示 意圖；
[0039] 圖4是根據本實用新型第一實施例的高壓半導體器件的源指頭尖部分的剖面結 構示意圖；
[0040] 圖5A是根據本實用新型第二實施例的一種埋層注入過程的示意圖；
[0041] 圖5B是根據圖5A所示埋層注入過程形成的器件剖面結構示意圖；
[0042] 圖6A是根據本實用新型第二實施例的另一種埋層注入過程的示意圖；
[0043] 圖6B是根據圖6A所示埋層注入過程形成的器件剖面結構示意圖；
[0044] 圖7A是圖6A所示埋層注入過程中采用的一種掩膜板的結構示意圖；
[0045] 圖7B是圖6A所示埋層注入過程中采用的另一種掩膜板的結構示意圖；
[0046] 圖8是根據本實用新型第=實施例的高壓半導體器件的直邊部分的剖面結構示 意圖；
[0047] 圖9A是根據本實用新型第四實施例的一種高壓半導體器件的直邊部分的剖面結 構示意圖；
[0048] 圖9B是根據本實用新型第四實施例的另一種高壓半導體器件的直邊部分的剖面 結構示意圖；
[0049] 圖10是根據本實用新型第五實施例的高壓半導體器件的直邊部分的剖面結構示 意圖；
[0化0] 圖11是根據本實用新型第六實施例的高壓半導體器件的直邊部分的剖面結構示 意圖；
[0化1] 圖12是根據本實用新型第走實施例的高壓半導體器件的制造方法的流程示意 圖；
[0化2] 圖13A至圖13J是根據本實用新型第走實施例的高壓半導體器件的制造方法中各 個步驟對應的直邊部分的器件剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0053] 下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，但不應W此限制本實用 新型的保護范圍。
[0化4] 第一實施例
[0