[发明专利]一种高压横向扩散金属氧化物半导体LDMOS

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种高压横向扩散金属氧化物半导体LDMOS。

背景技术

LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)是功率IC(Integrated Circuit，集成电路)必备的基础器件，按照耐压可以分为高压跟低压两种，其中尤指高压LDMOS的设计较复杂。

高压LDMOS芯片经常用于电源管理芯片，输入端通常为220Vac市电，因此需要器件可以耐高压，硅半导体器件想得到高耐压就需要长的耗尽区，耗尽区的长度又直接影响器件的导通电阻，导通电阻越大，功耗就越大。理想器件是能耐高压又有低的导通电阻，在含有高压LDMOS的BCD工艺中通常的解决办法是增加器件的沟道宽度W，这样就能得到设计需要的导通电阻Rdson。通常需要的W都比较大，一般都要大于5000um，但是对于700V耐压器件的耗尽区一般在65um，如此大的比例差距在版图上通常是采用手指状的布局。

耐压700V的LDMOS经常会出现在交流-直流AC-DC、LED驱动器LED Driver等电源管理芯片Power IC中，耐压靠耗尽区长度决定，若想得到低导通电阻就需要足够长的沟道宽度来降低导通电阻Rdson，超长沟道宽度W的高压LDMOS通常采用手指状版图，但是在手指头的地方就会遇到电场集中以及尖端放电的问题而经常导致器件失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高压横向扩散金属氧化物半导体LDMOS，解决现有技术中高压LDMOS由于电场集中以及尖端放电经常导致器件失效的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种高压横向扩散金属氧化物半导体LDMOS，包括：

P型衬底；

形成于所述P型衬底上的高压N阱区；

所述高压N阱区包括沿第一方向依次排列的至少两个直道区域和在所述直道区域的一端连接两个所述直道区域的过渡区域；

相邻两个所述直道区域之间形成有一间隔区域，所述间隔区域包括沿所述直道区域边界形成的第一间隔部分和靠近所述过渡区域的一端形成的第二间隔部分，其中所述第二间隔部分沿所述第一方向的宽度大于所述第一间隔部分沿所述第一方向的宽度；

所述P型衬底上除所述高压N阱区外的区域形成有P阱区。

其中，所述高压LDMOS还包括：

形成于所述高压N阱区上的漏极，所述漏极包括分别设置于所述直道区域的至少两个第一漏极部分及设置于所述过渡区域的第二漏极部分，相邻两个所述第一漏极部分在同一侧通过所述第二漏极部分连接。

其中，所述高压LDMOS还包括：

形成于所述高压N阱区上，围绕所述漏极设置的耗尽区。

其中，所述过渡区域、所述第二间隔部分及所述第二漏极部分均包括圆弧区域，且所述过渡区域、所述第二间隔部分与所述第二漏极部分的圆弧弯曲方向相同；

所述耗尽区围绕所述第二漏极部分形成两个圆弧区域，所述耗尽区靠近所述第二间隔部分的圆弧半径大于所述第二间隔部分的圆弧半径。

其中，所述第二间隔部分的圆弧圆心在所述耗尽区边界的延长线上，且所述第一漏极部分的边界与所述耗尽区靠近所述第二间隔部分的圆弧的切点以及所述第二间隔部分的圆弧圆心在同一直线上。

其中，所述高压LDMOS还包括：

形成于所述高压N阱区与所述P阱区的接触区域的栅极。

其中，所述高压LDMOS还包括：

形成于所述P阱区上，与所述栅极临近的源极。

其中，所述高压N阱区和所述P阱区通过光刻注入跟炉管推阱的方法形成。

其中，所述耗尽区采用选择性氧化LOCOS工艺形成；

所述漏极采用N+注入形成。

其中，所述栅极采用多晶poly淀积、光刻及刻蚀工艺形成；

所述源极采用N+注入形成。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：