[发明专利]一种超低比导通电阻的横向高压功率器件及制造方法

权利要求书

1.一种超低比导通电阻的横向高压功率器件，包括第一导电类型半导体衬底（1）、第二导电类型半导体漂移区（2）、第一导电类型半导体降场层（3）、第一导电类型半导体体区（6）、第一导电类型半导体埋层（4）、第二导电类型半导体重掺杂层（5）、场氧化层（7）、栅氧化层（8）、多晶硅栅极（9）、第二导电类型半导体漏区（10）、第二导电类型半导体源区（11）、第一导电类型半导体体接触区（12）、金属前介质（13）、源极金属（14）、漏极金属（15）；第二导电类型半导体漂移区（2）位于第一导电类型半导体衬底（1）表面，第二导电类型半导体漂移区（2）的顶层中间区域具有第一导电类型半导体降场层（3）和第二导电类型半导体重掺杂层（5），第二导电类型半导体漂移区（2）的顶层一侧区域具有与漏极金属（15）相连的第二导电类型半导体漏区（10），第二导电类型半导体漂移区（2）表面是场氧化层（7），第二导电类型半导体重掺杂层（5）位于场氧化层（7）和第一导电类型半导体降场层（3）之间；第一导电类型半导体体区（6）位于第一导电类型半导体衬底（1）表面，第一导电类型半导体体区（6）与第二导电类型半导体漂移区（2）中远离第二导电类型半导体漏区（10）的侧面相接触，第一导电类型半导体体区（6）中具有与源极金属（14）相连的第二导电类型半导体源区（11）和第一导电类型半导体体接触区（12）；第一导电类型半导体体区（6）与第一导电类型半导体衬底（1）之间还具有第一导电类型半导体埋层（4）；第一导电类型半导体体区（6）和第二导电类型半导体源区（11）的表面是栅氧化层（8），栅氧化层（8）的表面是多晶硅栅极（9）；多晶硅栅极（9）、源极金属（14）和漏极金属（15）之间的区域填充有金属前介质（13）。

2.一种超低比导通电阻的横向高压功率器件制造方法，包括以下步骤：

第一步：采用光刻和离子注入工艺在第一导电类型半导体衬底（1）中注入第二导电类型半导体，并扩散形成第二导电类型半导体漂移区（2）；所述第一导电类型半导体衬底（1）的电阻率为10～200欧姆·厘米，第二导电类型半导体漂移区（2）的注入剂量为1E12cm^-2～5E12cm^-2；

第二步：采用光刻和离子注入工艺，在第一导电类型半导体衬底（1）中注入第一导电类型半导体，形成第一导电类型半导体体区（6）；所述第一导电类型半导体体区（6）在器件横向方向上与第二导电类型半导体漂移区（2）并排相连；所述第一导电类型半导体体区（6）的注入剂量为1E12cm^-2～5E13cm^-2；

第三步：采用光刻和离子注入工艺，在第二导电类型半导体漂移区（2）中注入第一导电类型半导体形成第一导电类型半导体降场层（3），同时在第一导电类型半导体体区（6）下方的第一导电类型半导体衬底（1）中形成第一导电类型半导体埋层（4）；所述第一导电类型半导体降场层（3）和第一导电类型半导体埋层（4）的注入剂量为1E12～1E13cm^-2；

第四步：采用光刻和离子注入工艺，在第二导电类型半导体漂移区（2）中注入第二导电类型半导体形成第二导电类型半导体重掺杂层（5）；所述第二导电类型半导体重掺杂层（5）位于第一导电类型半导体降场层（3）上表面；所述第二导电类型半导体重掺杂层（5）的注入剂量为1E12cm^-2～1E13cm^-2；

第五步：在器件表面形成场氧化层（7）；

第六步：光刻场氧化层（7），露出第一导电类型半导体体区（6）和第二导电类型半导体漂移区（2）的漏极注入区，然后在第一导电类型半导体体区（6）表面淀积栅氧化层（8），所述栅氧化层（8）的厚度为7nm～100nm；

第七步：光刻栅氧化层（8），露出第一导电类型半导体体区（6）的源极注入区，然后在栅氧化层（8）表面淀积多晶硅栅电极（9），所述多晶硅栅电极（9）的方块电阻值为10～40欧姆/方块；

第八步：采用光刻和离子注入工艺，在第二导电类型半导体漂移区（2）的漏极注入区注入第二导电类型半导体形成第二导电类型半导体漏区（10），在第一导电类型半导体体区（6）的源极注入区注入第二导电类型半导体形成第二导电类型半导体源区（11），并注入第一导电类型半导体形成第一导电类型半导体体接触区（12）；所述第二导电类型半导体漏区（10）、第二导电类型半导体源区（11）和第一导电类型半导体体接触区（12）的注入剂量为1E15cm^-2～2E16cm^-2；

第九步：淀积形成金属前介质（13）；

第十步：光刻金属前介质（13），露出第二导电类型半导体漏区（10）、第二导电类型半导体源区（11）和第一导电类型半导体体接触区（12）；然后在第二导电类型半导体漏区（10）表面淀积漏极金属（15），在第二导电类型半导体源区（11）和第一导电类型半导体体接触区（12）表面淀积源极金属（14）。