[发明专利]一种横向功率器件结构及其制备方法

权利要求书

1.一种横向功率器件结构，其特征在于，所述结构包括衬底区域（100），在衬底区域上具有一个沟槽结构，所述沟槽结构具有一个p型半导体区域（101）和一个高掺杂浓度的n型半导体区域（103）、以及间隔p型半导体区域（101）和n型半导体区域（103）的一个低掺杂浓度的n型半导体区域（102）；当在该沟槽结构底部配置p型半导体区域（101）时，则在该沟槽结构侧壁顶部配置高掺杂浓度的n型半导体区域（103）；当在该沟槽结构底部配置高掺杂浓度的n型半导体区域（103）时，则在该沟槽结构侧壁顶部配置一个p型半导体区域（101）。

2.根据权利要求1所述的一种横向功率器件结构，其特征在于，所述低掺杂浓度的n型半导体区域（102）作为漂移区，其浓度分布是均匀的、或者是横向变掺杂的、或者是纵向变掺杂、或者是横向和纵向均为变掺杂。

3.根据权利要求1所述的一种横向功率器件结构，其特征在于，所述沟槽结构测壁是垂直面、或者是倾斜面、或者是阶梯面。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种横向功率器件结构，其特征在于，衬底区域（100）是半导体材料、或者是二氧化硅氧化层。

5.根据权利要求1所述的一种横向功率器件结构，其特征在于，所述横向功率器件的具体形式是横向扩散场效应晶体管LDMOS、或者是横向PN二极管、或者是横向绝缘栅双极型晶体管LIGBT、或者是横向晶闸管。

6.一种基于权利要求1所述的横向功率器件结构的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

步骤A，在 P型硅衬底（100）上，采用浅沟槽隔离STI技术制作氧化硅沟槽结构；

步骤B，涂胶、光刻，去除用于制造沟槽结构的沟槽中的氧化硅，制备出沟槽结构；

步骤C，采用标准CMOS工艺制作器件。

7.根据权利要求6所述的一种横向功率器件结构的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，具体包含以下工艺步骤：

步骤A-1，在 P型硅衬底（100）上，进行氧化硅隔离层生长，然后在氧化硅隔离层上淀积氮化硅；

步骤A-2，光刻掩膜，在氧化硅和氮化硅层上刻蚀窗口，接着在窗口处腐蚀出指定深度的沟槽；

步骤A-3，侧墙氧化，在沟槽内部生长出一层氧化硅膜，接着采用化学气相沉积法CVD在沟槽中淀积二氧化硅；

步骤A-4，通过化学机械抛光法CMP平坦化，去除器件表面的氮化硅和氧化硅。

8.根据权利要求6所述的一种横向功率器件结构的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，具体包含以下工艺步骤：

步骤C-1，在p型硅衬底（100）上进行n型轻掺杂离子注入，形成比衬底浓度高的中等浓度n型掺杂区（102），并进行高温扩散推进；

步骤C-2，利用光刻掩膜和硼离子注入，制备p阱（101），并进行高温推结；

步骤C-3，热生长栅氧，淀积多晶硅，涂胶光刻，形成多晶硅栅；

步骤C-4，多晶硅栅形成后，加掩膜版在源漏区进行涂胶光刻，然后进行n型重掺杂砷离子注入，形成源区（104）和漏区（103）；

步骤C-5，涂胶光刻出P型源区，进行重掺杂硼离子注入，形成p型体接触区（105）；

步骤C-6，淀积场氧，涂胶然后显影、刻蚀，露出接触孔区域，形成欧姆接触；

步骤C-7，溅射硅铝，光刻并湿法刻蚀硅铝，形成金属电极，完成器件制作。

9. 一种基于权利要求1所述的横向功率器件结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1），采用湿法刻蚀或者反应离子刻蚀方法在p型衬底（100）上制作沟槽结构；

步骤（2），采用标准CMOS工艺制作器件。