[实用新型]阶梯栅氧化层有源漂移区结构的N型LDMOS

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种阶梯栅氧化层有源漂移区结构的N型LDMOS（横向双扩散场效应管），涉及一种半导体器件，属于半导体技术领域。

背景技术

常规的横向双扩散场效应管分为场氧漂移区结构和有源漂移区结构，分别如图1、图2所示。两者主要的区别是漂移区的氧化层形成的方法不一样，场氧漂移区结构的阶梯氧化层部分为0.3-1μm的厚的氧化层，由于这部分是集成电路工艺的场氧化工艺制作的。多晶硅栅与场氧化层要进行套刻。场氧漂移区结构，由于多晶下的氧化层厚，耐压特性好；而有源漂移区结构，利用栅极多晶盖在薄氧化层上的优势，栅极多晶与薄氧化层形成自对准，可以降低芯片尺寸。在导通时，通过加栅极多晶对薄氧化层下的漂移区的杂质浓度进行影响，可以有效降低导通电阻，所以导通特性要优于场氧漂移区结构。目前这两种结构在集成电路工艺中都有很广泛的应用。对于30V以下的工艺平台，有源漂移区有很大的优势。对于40V以上的工艺，有源漂移区耐压的劣势就慢慢表现出来，不如场氧漂移区结构应用广泛，而普遍采用的是场氧漂移区结构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种将场氧漂移区结构和有源漂移区结构相结合起来的LDMOS，通过制作一层薄栅氧和一层厚度厚于薄栅氧的阶梯栅氧化层，有效降低有源漂移区结构在多晶端头处的电场，明显提高耐压和击穿特性，同时栅极多晶对阶梯栅氧化层自对准，不需要套刻尺寸。其优越的导通特性仍然很大部分的保留。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种阶梯栅氧化层有源漂移区结构的N型LDMOS，包括淡掺杂的硅基材料、N阱、漂移区掺杂、阶梯氧化层、多晶、栅极氧化层、P型体区内部的浓N型、P型的体区、P型体区内部的浓P型、浓N型、场氧化层；所述淡掺杂的硅基材料为最底层基础；淡掺杂的硅基材料的上层为N阱；N阱的上层包括多晶构成LDMOS的栅极，N阱、漂移区掺杂和浓N型构成LDMOS的漏极，P型的体区构成LDMOS的沟道区，P型体区内部的浓N型构成LDMOS的源极；P型体区内部的浓P型与P型体区掺杂，构成LDMOS的衬底端；在多晶与P型体区之间设置有栅极氧化层，在多晶与LDMOS的漏极之间设置有阶梯氧化层，阶梯氧化层的厚度厚于栅极氧化层，且阶梯氧化层与所述多晶构成的LDMOS的栅极自对准。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述阶梯氧化层和栅极氧化层均为二氧化硅层。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述阶梯氧化层的厚度是所述栅极氧化层厚度的1.3-10倍。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述栅极氧化层的厚度为0.01μm -0.04μm。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述阶梯氧化层的厚度为0.04μm-0.2μm。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型所公开的器件结构能够在基本不改动其他参数的情况下，有效地削弱了漏区多晶端头下的表面电场，将原有的有源漂移区LDMOS工作电压提高了20%。并且明显改善了器件大电流、大电场情况下的安全工作区，导通电阻基本上没有增加。该结构的器件制作只需要在常规制作工艺上增加一次光刻，成本增加很少。同时器件的加工工艺都是很常规的过程，工艺容易控制，批次间稳定。对于高低压兼容的双栅氧化的CMOS工艺平台，可以直接利用平台中的两种不同厚度的栅氧化层制作该器件，不需要增加任何工序。

附图说明

图1是常规场氧漂移区LDMOS的结构示意图。

图2是常规有源漂移区LDMOS的结构示意图。

图3是本实用新型的阶梯栅氧化层有源漂移区结构的N型LDMOS结构示意图

其中：1. 淡掺杂的硅基材料、2. N阱、3. 漂移区掺杂、4. 阶梯氧化层、5. 多晶、6. 栅极氧化层、7. P型体区内部的浓N型、8. P型体区、9. P型体区内部的浓P型、10.浓N型、11.场氧化层。

具体实施方式