一種縱向dmos器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，涉及一種縱向DMOS芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]DMOS與CMOS器件結(jié)構(gòu)類似，由源、漏、柵、體區(qū)等部分組成，DMOS還包括摻雜濃度較低的漂移區(qū)，使得可以在漏端得到較高的擊穿電壓。
[0003]DMOS主要有兩種類型，垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管VDMOS (verticaldouble-diffused M0SFET)和橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管LDMOS (lateraldouble-dif fused M0SFET)。其中VDMOS由于采用垂直結(jié)構(gòu)，可以得到較大的電流導(dǎo)通能力和較低的導(dǎo)通電阻，同時由于漂移區(qū)的存在，在源漏之間的擊穿電壓值也較高。
[0004]DMOS器件是由成百上千的單一結(jié)構(gòu)的DMOS單元所組成的。這些單元的數(shù)目是根據(jù)一個芯片所需要的驅(qū)動能力所決定的，DMOS的性能直接決定了芯片的驅(qū)動能力和芯片面積。對于一個由多個基本單元結(jié)構(gòu)組成的LDMOS器件，其中一個最主要的考察參數(shù)是導(dǎo)通電阻，用R ds(on)表示。導(dǎo)通電阻是指在器件工作時，從漏到源的電阻。對于LDMOS器件應(yīng)盡可能減小導(dǎo)通電阻，當(dāng)導(dǎo)通電阻很小時，器件會提供一個很好的開關(guān)特性，因為漏源之間小的導(dǎo)通電阻，會有較大的輸出電流，從而可以具有更強(qiáng)的驅(qū)動能力。DMOS的主要技術(shù)指標(biāo)有:導(dǎo)通電阻、閾值電壓、擊穿電壓等。
[0005]如圖1所示給出了一種現(xiàn)有的VDMOS結(jié)構(gòu)示意圖，柵極內(nèi)側(cè)從上到下依次為源區(qū)和體區(qū)，當(dāng)柵極通電時，體區(qū)反型形成溝道，由體區(qū)下方的漂移區(qū)承受高壓，載流子在源極和漂移區(qū)下方的漏極之間形成導(dǎo)電通道，該器件的柵氧部分在柵極溝槽的底部和側(cè)壁下部的厚度大于側(cè)壁上部，以便在體區(qū)能夠得到反型溝道，上述結(jié)構(gòu)雖然取得了較高的漏源間擊穿電壓，但在柵極和源極之間緊鄰且僅由較薄的柵氧化層隔離，使得柵極和源極之間耐壓惡化，柵源之間擊穿電壓值大幅降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有縱向DMOS器件在柵源處電壓耐受能力低，容易被擊穿的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種縱向DMOS芯片。
[0007]本發(fā)明所述一種縱向DMOS芯片，包括縱向DMOS器件，所述縱向DMOS器件包括A型漏區(qū)，位于A型漏區(qū)上方的B型漂移區(qū)，所述漂移區(qū)內(nèi)有縱向柵極，所述縱向柵極側(cè)壁和底部被縱向柵極絕緣層包圍；
所述縱向柵極絕緣層外側(cè)設(shè)置有B型體區(qū)，所述B型體區(qū)遠(yuǎn)離縱向柵極絕緣層的一側(cè)設(shè)置有A型源區(qū)，所述B型體區(qū)深度淺于縱向柵極深度，體區(qū)上方設(shè)置有橫向柵極絕緣層，所述橫向柵極絕緣層上方設(shè)置有橫向柵極；
所述漂移區(qū)摻雜濃度低于體區(qū)，所述A型、B型為載流子是空穴或電子的導(dǎo)電類型。
[0008]優(yōu)選的，所述橫向柵極厚度大于縱向柵極位于體區(qū)和縱向柵極之間的縱向柵極絕緣層厚度。
[0009]優(yōu)選的，所述源區(qū)與體區(qū)深度一致。
[0010]優(yōu)選的，位于縱向柵極底部和側(cè)壁下方的縱向柵極絕緣層厚度大于側(cè)壁上方的縱向柵極絕緣層厚度，所述側(cè)壁上方和側(cè)壁下方的界線為體區(qū)底部。
[0011]優(yōu)選的，所述縱向柵極、縱向柵極絕緣層、體區(qū)、源區(qū)在水平方向為依次從內(nèi)到外的同心圓形狀，所述橫向柵極和橫向柵極絕緣層為圓環(huán)形。
[0012]優(yōu)選的，所述橫向柵極和縱向柵極具有各自獨(dú)立的電極引出孔。
[0013]優(yōu)選的，所述體區(qū)寬度和深度之比為1:0.8-1.5，所述體區(qū)寬度為從源區(qū)到縱向柵極絕緣層在水平方向的距離。
[0014]采用本發(fā)明所述的縱向DMOS芯片，綜合了縱向DMOS器件和橫向DMOS器件優(yōu)點(diǎn)，相對現(xiàn)有的縱向DMOS器件顯著提高了柵源之間的器件耐壓能力，同時采用對稱布置的體區(qū)和源區(qū)，提高了器件導(dǎo)通時的電流能力，導(dǎo)電溝道包括橫向和縱向兩個導(dǎo)電方向，改善了溝道電場分布，進(jìn)一步提高了器件的導(dǎo)通擊穿電壓。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有的一種縱向DMOS芯片截面示意圖；
圖2示出本發(fā)明所述縱向DMOS芯片的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3示出本發(fā)明所述縱向DMOS芯片的一種【具體實(shí)施方式】俯視示意圖；
圖2及圖3中附圖標(biāo)記名稱為:1_源區(qū)2-體區(qū)3-漂移區(qū)4-漏區(qū)5-橫向柵極絕緣層6-橫向柵極7-縱向柵極側(cè)壁上方的縱向柵極絕緣層8-縱向柵極9-縱向柵極側(cè)壁底部和側(cè)壁下方的縱向柵極絕緣層，10-折線形溝道。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]本發(fā)明所述一種縱向DMOS芯片，包括縱向DMOS器件，所述縱向DMOS器件包括A型漏區(qū)4，位于A型漏區(qū)上方的B型漂移區(qū)3，所述漂移區(qū)內(nèi)有縱向柵極8，所述縱向柵極側(cè)壁和底部被縱向柵極絕緣層包圍；所述縱向柵極絕緣層外側(cè)設(shè)置有B型體區(qū)2，所述B型體區(qū)遠(yuǎn)離縱向柵極絕緣層的一側(cè)設(shè)置有A型源區(qū)，所述B型體區(qū)深度淺于縱向柵極深度，體區(qū)上方設(shè)置有橫向柵極絕緣層，所述橫向柵極絕緣層上方設(shè)置有橫向柵極；所述漂移區(qū)摻雜濃度低于體區(qū)，所述A型、B型為載流子是空穴或電子的導(dǎo)電類型。
[0018]所述A型、B型為載流子是空穴或電子的導(dǎo)電類型，例如A型為P型時，B型為N型。
[0019]如圖2所示的本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】中，以A型為P型，B型為N型為例，位于底部的為漏極，漏極摻雜類型為N型，通常摻雜濃度較大，漏極上方為P型漂移區(qū)，在DMOS中，漂移區(qū)是導(dǎo)通時的主要耐壓區(qū)域，摻雜濃度較低，電阻較大。
[0020]在本發(fā)明中，體區(qū)2的垂直方向設(shè)置有縱向柵極8，水平方向設(shè)置有橫向柵極6，縱向柵極4和橫向柵極6與體區(qū)2之間分別由縱向柵極絕緣層和橫向柵極絕緣層5隔離，柵極絕緣層可以為二氧化硅。
[0021 ] 在縱向柵極和橫向柵極均加以正向柵壓，在體區(qū)上表面被橫向柵極感應(yīng)出橫向溝道，體區(qū)靠近縱向柵極的側(cè)面感應(yīng)出縱向溝道，橫向溝道與縱向溝道組成折線形溝道10，折