[發明專利]基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構

無效

• 申請號: 201110241746.8
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102412297A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李琦;左園
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

基于襯底偏壓技術的硅基功率器件結構，屬于半導體功率器件技術領域，它特別涉及硅基功率器件耐壓技術領域。

背景技術

一個理想的功率器件，應當具有理想的靜態和動態特性，在截止狀態時能承受高電壓；在導通狀態時具有大電流和很低的壓降。橫向器件電極都在芯片的表面，易于通過內部連接實現與低壓信號電路集成，驅動電路簡單。LDMOS(lateral?double?diffused?MOS)作為一種常用的橫向功率器件，具有抗二次擊穿的熱穩定性、不易發生電流局部集中、開關速度快和頻率特性好等優點。

典型的常規n型LDMOS的結構如圖1所示，由源電極1，n⁺源區2，柵氧化層3，n型有源半導體層4，n⁺漏區5，漏電極6，p型溝道區7，p型襯底半導體層8組成。器件的阻斷電壓主要由有源半導體層和襯底半導體層承擔，有源半導體層越厚，擊穿電壓越高，但是隨之而來的是功率器件與低壓電路的隔離越困難，不僅工藝實施難度大，而且器件制造成本高。參考文獻如：Ludikhuize?A?W.Performance?and?innovative?trends?in?RESURF?technology.Proceeding?of?solid-state?device?research?conference，2001：35-44；或Imam.M，Quddus.M，Adams.J，et?al.Efficacy?of?Charge?Sharing?in?Reshaping?the?Surface?Electric?Field?in?High-Voltage?Lateral?RESURF?Devices.IEEE?Transactions?electron?devices，2004，51(1)：141-148。

為了提高功率器件導通電阻和擊穿電壓間的折中關系，研究人員提出一系列新技術和結構，例如D-RESURF(double?reduced?surface?field)技術、VLD(Variation?in?lateral?doping)技術、場板技術、場限環技術和Superjunction結構等。以上技術和結構主要是針對提高器件的橫向擊穿電壓，通過優化表面電場分布，從而達到提高功率器件開關特性的目的。