[发明专利]功率器件结构

说明书

技术领域

本发明涉及功率器件领域，尤其涉及双扩散金属氧化物半导体场效应管结构及其制造方法。

背景技术

双扩散金属氧化物半导体场效应管（DMOS,Double-diffusedMOSFET）器件是常用的功率器件，包括垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管（VDMOS,VerticalDouble-diffusedMOSFET）和横向双扩散金属氧化物半导体场效应管（LDMOS,LateralDouble-diffusedMOSFET）。击穿电压是衡量VDMOS器件性能的重要参数，其通常表示的意义是在保证不被击穿的情况下，VDMOS漏极和栅极之间能够施加的最大电压。

随着技术进步，DMOS器件的击穿电压需要提高，业界通常在DMOS器件漂移区中添加一个或多个阱，其中阱的极型和漂移区极型相反，例如若漂移区是N型，则阱为P型。

下面以N型LDMOS器件结构为例阐述现有DMOS结构。

图1是现有技术中N型LDMOS器件的结构示意图，图2是现有技术中N型LDMOS器件结构的俯视示意图。图中3个P阱11位于N型漂移区12中，P阱11的俯视形状为正方形，如图2所示。添加上述3个P阱11后，能够弱化LDMOS器件的表面电场，该表面电场的电场分布从单一峰值即尖锐电场分布转化为多个峰值即相对平坦的电场分布，从而能够承受更大的电压，提高了击穿电压。不过相对于实际应用要求，该LDMOS器件结构的击穿电压仍然需要进一步提高。

发明内容

本发明提供DMOS结构及其制造方法，以提高DMOS结构的击穿电压。

本发明提供了DMOS结构，包括漂移区及位于漂移区中的阱，该阱与漂移区的极型相反，该阱的粒子注入面轮廓线全部或部分是曲线。

可选的，所述轮廓线为圆形或椭圆形。

可选的，所述轮廓线为将多边形的全部或部分尖角改变为弧形后得到的形状。

可选的，所述DMOS结构为LDMOS结构。

可选的，该阱的结深大于所述轮廓线上间隔最远两点间距。

可选的，所述DMOS结构为VDMOS结构。

本发明实施例还提供了DMOS结构制造方法，该DMOS结构包括漂移区，包括在该漂移区中注入粒子形成阱的步骤，其中注入的粒子需使得该阱的极型和漂移区极型相反，在该步骤中采用的粒子注入面轮廓线全部或部分是曲线。

可选的，所述粒子注入面是圆形、椭圆形或者将多边形的全部或部分尖角改变为弧形后得到的形状。

可选的，所述VDMOS为LDMOS，注入该粒子的剂量需能够使得该阱的结深大于粒子注入表面间隔最远两点的间距。

本发明实施例通过将DMOS器件中漂移区中阱的粒子注入面轮廓线设计为全部或部分是曲线的形状，从而使得在相同注入剂量的情况下，增加了阱的耗尽区面积，从而提高了击穿电压，此外本发明实施例还通过将LDMOS器件漂移区中阱的结深设计为更深，通常大于阱注入面轮廓线上最远两点距离，从而使LDMOS器件漂移区中阱和漂移区接触面积更大，有利于提高击穿电压。

附图说明

图1是现有技术中N型LDMOS器件的结构示意图；

图2是现有技术中N型LDMOS器件结构的俯视示意图；

图3是本发明第一实施例中N型LDMOS俯视结构示意；

图4是现有技术中LDMOS器件P阱注入面和耗尽区的俯视图；

图5是本发明第一实施例中LDMOS器件P阱注入面和耗尽区的俯视图；

图6是本发明第二实施例中N型LDMOS的结构示意图。

具体实施方式

图3是本发明第一实施例中N型LDMOS俯视结构示意图，该结构N漂移区31内添加了多个P阱32，该P阱32粒子注入面轮廓线为圆形，对于相同的注入面积，圆形注入面能够增大耗尽区面积，即对于相同注入面积，本实施例中LDMOS对应的耗尽区要大于现有技术中LDMOS的耗尽区，从而增大击穿电压。

图4是现有技术中LDMOS器件P阱注入面和耗尽区的俯视图，结合该图，假设注入面积为S，如图中正方形实线所围面积，假设平衡状态下，以粒子注入面轮廓线为界，耗尽区向轮廓线内距离为Xp，耗尽区向轮廓线外距离为Xn，则耗尽区为两个虚线正方形之间的区域。由于注入面积为S，因此正方形注入面的边长为；正方形耗尽区面积为：。