[發(fā)明專(zhuān)利]減少由于寄生電容引起的輸出電容的半導(dǎo)體器件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910149437.0
• 申請(qǐng)日: 2009-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101615631A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 砂田卓也;楠田和彥;吉田岳司
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下電工株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王波波

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?008-165591，2008年6月25日提交，并要求其優(yōu)先權(quán)利；其以全文引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用SOI(絕緣體上硅)襯底的橫向雙擴(kuò)散MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管，即所謂的SOI?LDMOSFET(橫向雙擴(kuò)散MOSFET)。

背景技術(shù)

常規(guī)地，半導(dǎo)體繼電器已經(jīng)是眾所周知地作為打開(kāi)、關(guān)閉信號(hào)和電源的切換元件。半導(dǎo)體繼電器在封裝中包括發(fā)光元件如發(fā)光二極管、光接收元件如光電二極管、以及半導(dǎo)體切換元件，該半導(dǎo)體切換元件通過(guò)光接收元件的輸出來(lái)打開(kāi)以及關(guān)閉。對(duì)于半導(dǎo)體切換元件來(lái)說(shuō)，通常使用輸出信號(hào)相對(duì)輸入信號(hào)無(wú)偏移、且具有高擊穿電壓的功率MOSFET。

用于半導(dǎo)體繼電器的半導(dǎo)體切換元件在關(guān)閉時(shí)在繼電器輸出端子之間應(yīng)具有小電容，這涉及高頻信號(hào)屏蔽性能。確定輸出端子之間的這種電容的主要器件為功率MOSFET的輸出電容。基于該背景，近年來(lái)，已經(jīng)提出了使用帶SOI襯底的LDMOSFET，即所謂的SOILDMOSFET作為半導(dǎo)體切換元件，相對(duì)于常規(guī)的VDMOSFET(垂直雙擴(kuò)散MOSFET)來(lái)說(shuō)，SOI?LDMOSFET能夠減少輸出電容并且通過(guò)集成來(lái)減少尺寸(參見(jiàn)日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)號(hào)H11-186555)。

SOI?LDMOSFET的寄生電容包括柵極-漏極電容Cgd、柵極-源極電容Cgs、漏極-源極電容Cds、漏極-襯底電容Cdsub、以及源極-襯底電容Cssub。SOI?LDMOSFET的輸出電容Coss為柵極-漏極電容Cgd、漏極-源極電容Cds、以及漏極-襯底電容Cdsub的和(Cgd+Cds+Cdsub)。但是，根據(jù)常規(guī)的SOI?LDMOSFET，漏極-襯底電容Cdsub具有不可忽視的大小。因此，很難進(jìn)一步減少輸出電容Coss。

本發(fā)明已經(jīng)達(dá)成了對(duì)上述問(wèn)題的解決，并且本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能夠減少輸出電容的半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：SOI襯底，由半導(dǎo)體襯底以及經(jīng)由第一絕緣層在半導(dǎo)體襯底上形成的第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層構(gòu)成；第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)，在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其暴露在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面上；第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)，在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其從第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面到達(dá)第一絕緣層，且與第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)相隔離；第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)，包括在第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)內(nèi)，并且在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其暴露在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面上；漏電極，電連接至第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)；源電極，電連接至第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)；以及柵電極，經(jīng)由第二絕緣層形成在第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)和第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)之間的第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)表面上，其中多個(gè)通孔形成在半導(dǎo)體襯底位于漏極區(qū)之下的區(qū)域中。

本發(fā)明的第二方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：SOI襯底，由半導(dǎo)體襯底以及經(jīng)由第一絕緣層在半導(dǎo)體襯底上形成的第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層構(gòu)成；第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)，在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其暴露在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面上；第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)，在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其從第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面到達(dá)第一絕緣層，且與第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)相隔離；第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)，包括在第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)內(nèi)，并且在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層中形成，使得其暴露在第一導(dǎo)電類(lèi)型半導(dǎo)體層的表面上；漏電極，電連接至第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)；源電極，電連接至第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)；以及柵電極，經(jīng)由第二絕緣層形成在第一導(dǎo)電類(lèi)型漏極區(qū)和第一導(dǎo)電類(lèi)型源極區(qū)之間的第二導(dǎo)電類(lèi)型阱區(qū)表面上，其中除了位于電連接至漏電極表面的漏極焊盤(pán)下方的區(qū)域之外，至少將半導(dǎo)體襯底位于漏極區(qū)之下的區(qū)域移除。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，通過(guò)下面的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的例子將變得更加清楚。請(qǐng)理解這些附圖僅示出了例子，并且因此不能認(rèn)為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的例子將通過(guò)使用附圖來(lái)更具體和詳細(xì)的描述，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的橫截面圖；

圖2示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的頂視圖；

圖3示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的第一修改的配置的頂視圖；

圖4示出了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的第二修改的配置的橫截面圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的橫截面圖；

圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的頂視圖；