[发明专利]一种具有多沟槽的LDMOS器件

说明书

本发明涉及一种具有多沟槽的LDMOS器件，属于功率半导体技术领域。本发明提供的一种具有多沟槽的LDMOS器件，通过沟槽刻蚀改变第二导电类型扩散区的形貌，实现均匀分布的掺杂，以此来优化表面的电场分布，减小漂移区的面积，另外还改善了两侧结的形貌，提高器件的反向阻断电压，同时可以改善导通电阻。

技术领域

本发明属于功率半导体技术领域，具体涉及一种具有多沟槽的LDMOS器件。

背景技术

LDMOS晶体管是智能功率集成电路中最为广泛使用的器件之一。在众多的功率器件中，LDMOS作为功率集成电路的核心器件，因其设计简单，易集成，优越的频率、开关特性等很多优点成为国内外众多学者的研究对象。然而，横向高压功率器件中击穿电压与比导通电阻之间严重的矛盾关系一直限制着LDMOS在高压大电流下的应用。因此，设计出能满足一定耐压需求且低比导通电阻的LDMOS是目前功率半导体技术的一个重要发展方向。

传统LDMOS器件是一种多子型器件，因此同样存在击穿电压和导通电阻之间的相互制约的硅极限问题。为了解决这个问题，RESURF技术、超结LDMOS等新技术被提出。以RESURF技术为例，如图1所示：RESURF技术的本质是通过N型和P型耗尽层中电场的相互作用，即通过电荷共享，使漂移区全耗尽后的表面电场降低和优化，将击穿点由表面移向体内，提高器件耐压。同时，RESURF结构使相同击穿电压下的有源区浓度增加，导通电阻减小，从而实现击穿电压和导通电阻的良好折衷。但是这种RESURF结构虽然可以保证器件具备较高的耐压，改善器件耐压和开态电阻的折衷关系，但是其占用漂移区的面积过大，使得整个器件面积较大，且其原有RESURF区域掺杂相对不均匀，原有漂移区横向电场线分布也难以接近理想的梯形分布，从而降低器件击穿电压，影响器件的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种具有多沟槽的LDMOS器件。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种具有多沟槽的LDMOS器件，包括第二导电类型衬底，第一导电类型漂移区，第二导电类型体区，高掺杂第二导电类型体接触区，第一导电类型源区，第一导电类型漏区，介质层，源极，平面栅结构和漏极；

所述第一导电类型漂移区位于所述第二导电类型衬底上；所述第二导电类型体区位于所述第一导电类型漂移区中，且位于所述第二导电类型衬底上；所述高掺杂第二导电类型体接触区和第一导电类型源区侧面相互接触的位于所述第二导电类型体区的顶层远离所述第一导电类型漂移区的一侧；所述第一导电类型漏区位于所述第一导电类型漂移区的顶层中远离所述第二导电类型体区的一侧；

所述源极位于所述高掺杂第二导电类型体接触区和第一导电类型源区的第一部分上；所述平面栅结构位于所述第一导电类型源区的第二部分、所述第二导电类型体区和部分所述第一导电类型漂移区上；所述漏极位于所述第一导电类型漏区上；

所述介质层位于源极，平面栅结构和漏极之间的所述第一导电类型漂移区上；

还包括第二导电类型多晶硅沟槽区和第二导电类型扩散区，所述第二导电类型扩散区位于所述第一导电类型漂移区中，且位于所述第二导电类型体区和所述第一导电类型漏区之间，多个所述第二导电类型多晶硅沟槽区相互间隔的位于所述第二导电类型扩散区的顶层，所述第二导电类型扩散区由所述第二导电类型多晶硅沟槽区扩散形成。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述平面栅结构包括所述栅氧化层和位于其上的多晶硅栅电极。

进一步的，所述介质层为二氧化硅。

进一步的，所述第二导电类型扩散区位于所述第一导电类型漂移区的内部或者顶层。

进一步的，制备工艺过程中，通过改变光刻版，调整多个第二导电类型多晶硅沟槽区的横向宽度、纵向长度、间距或者沟槽的数目。