[發明專利]用于橫向高壓器件和智能功率集成電路的厚膜SOI材料

有效

• 申請號: 201010197517.6
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101872772A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 張海鵬;齊瑞生;洪玲偉
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.用于橫向高壓器件和智能功率集成電路的厚膜SOI材料，依次包括半導體襯底、薄隱埋氧化層、P型硅隱埋層和N型頂層硅膜；薄隱埋氧化層將半導體襯底與P型硅隱埋層完全隔離，P型硅隱埋層的上表面被N型頂層硅膜完全覆蓋，其特征在于：

所述的半導體襯底和N型頂層硅膜中的雜質為均勻分布；其中，半導體襯底的材料為硅，厚度為100～300μm，摻雜雜質元素為硼、摻雜濃度為10¹³～10¹⁵cm^-3；所述的N型頂層硅膜的厚度為2～70μm，摻雜雜質元素為磷、摻雜濃度為5×10¹⁴～2×10¹⁶cm^-3；所述的薄隱埋氧化層的厚度為50～300nm，材料為二氧化硅；

所述的P型硅隱埋層的材料為硅，厚度為22～145μm，摻雜雜質元素包括鋁、鎵、硼，鋁摻雜濃度為10¹⁴～2×10¹⁶cm^-3、鎵摻雜濃度為10¹⁶～10¹⁸cm^-3、硼摻雜濃度為10¹⁹～10²¹cm^-3；每種摻雜雜質的摻雜濃度在水平方向上均勻分布、在豎直方向上按照如下函數變化：

鋁的雜質濃度沿y方向的分布函數N_Al(y′，t′)為：

NAl(y′,t′)=Nal2erfc(y′-Δy′2DAlt0)exp(-(Δy′)24DAl(t′-t0))]]>

其中y′為摻雜鋁的縱坐標位置、t′為鋁的總擴散時間、N_al為鋁在硅中的固溶度、D_Al為鋁在硅中的擴散系數、t₀為鋁的無限表面雜質源擴散時間、erfc()為余誤差函數、Δy′為鋁在Δt′時間內的縱坐標位置變化量，Δt′＝t′-t₀為鋁的限定初始雜質源分布的擴散再分布時間；

鎵的雜質濃度沿y方向的分布函數N_Ga(y″，t″)為：

NGa(y′′,t′′)=Nga2erfc(y′′-Δy′′2DGat1)exp(-(Δy′′)24DGa(t′′-t1))]]>

其中y″為摻雜鎵的縱坐標位置、t″為鎵的總擴散時間、N_ga為鎵在硅中的固溶度、D_Ga為鎵在硅中的擴散系數、t₁為鎵的無限表面雜質源擴散時間、Δy″為鎵在Δt″時間內的縱坐標位置變化量，Δt″＝t′-t₁為鎵的限定初始雜質源分布的擴散再分布時間；硼的雜質濃度沿y方向的分布函數N_B(y′″，t′″)為：

NB(y′′′,t′′′)=Nb2erfc(y′′′2DBt′′′)]]>

其中y′″為摻雜硼的縱坐標位置、t′″為硼的總擴散時間、N_b為硼在硅中的固溶度、D_B為硼在硅中的擴散系數。