[發明專利]高可靠SOI LDMOS功率器件

有效

• 申請號: 201210103676.4
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102623506A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 姜一波;杜寰
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體地說涉及一種高可靠SOI?LDMOS功率器件。?

背景技術

LDMOS(Lateral?Double?Diffused?Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor，橫向雙擴散金屬氧化物場效應晶體管)增益高，線性范圍寬，互調失真小，被廣泛應用在無線通信、醫療電子等各個領域中。SOI器件結構的縱向電場小，反型層較厚，表面散射作用降低，器件的遷移率高、跨導大，加上寄生電容主要來自隱埋二氧化硅層電容，遠小于體硅MOSFET中的電容，也不隨器件按比例縮小而改變，SOI的結電容和連線電容都很小。在SOI工藝基礎上所制的LDMOS作為高壓大功率器件便綜合了以上優點，具有明顯的優勢。?

正常工作的高壓器件內部會產生較高的電場，在高電場下發生的碰撞電離現象產生的碰撞電離載流子產生一定大小的碰撞電流。此碰撞電流一方面自身形成漏電流，一方面使得期間內的寄生晶體管處于亞開啟狀態，增加了器件的漏電流。如果碰撞電離進一步增大，寄生晶體管完全開啟，器件進入滯回區域，器件將發生損傷或燒毀。另外，器件內部的噪聲、外部信號的過壓等因素也會造成器件寄生晶體管的開啟。這些都嚴重影響到了器件的可靠性。作為高電壓大電流的功率器件，器件的可靠性是LDMOS作為產品應用到工業生產和日常生活中最為重要的一點。?

發明內容

本發明的目的是，解決現有技術中SOI?LDMOS功率器件可靠性能差的問題，提供一種高可靠SOI?LDMOS功率器件。?

本發明提供的一種高可靠SOI?LDMOS功率器件，包括：在SOI?LDMOS功率器件的頂層硅中，注入有高濃度的埋層和接觸注入區，且埋層與接觸注?入區連接；?

通過所述埋層可充分抽取SOI?LDMOS功率器件中SOI?LDMOS柵附近的載流子，并經所述接觸注入區引出，控制SOI?LDMOS柵附近的電位。?

進一步，所述SOI?LDMOS是指以絕緣層上硅工藝所制成的橫向雙擴散晶體管器件。?

進一步，所述絕緣層上硅工藝包括：?

注氧隔離SIMOX或硅片鍵合反面腐蝕。?

進一步，SOI?LDMOS的頂層硅是指埋氧層上制作半導體器件的區域。?

進一步，所述接觸注入區與源端引出短接，使其電位與源區電位相等。?

進一步，所述接觸注入區單獨接入一電位；?

對于N型SOI?LDMOS，高濃度的P型接觸注入區連接并引出P型埋層，并與低于源端的電位連接；?

對于P型SOI?LDMOS，高濃度的N型接觸注入區連接并引出N型埋層并與低于源端的電位連接。?

進一步，所述接觸注入區包括：?

高濃度接觸注入區或金屬接觸引出區；?

所述金屬接觸引出區中的金屬包括鋁、銅、鎢或其化合物。?

進一步，所述埋層設在埋氧層表面或埋氧層與器件表面之間的位置；?

所述埋層的范圍為器件工作區域的一部分、器件工作的全部區域或者整個SOI基底。?

本發明提供的高可靠SOI?LDMOS功率器件，在SOI?LDMOS的頂層硅中，制成高濃度的埋層并通過接觸注入區引出，利用此埋層充分抽取SOI?LDMOS器件SOI?LDMOS柵附近的載流子，控制SOI?LDMOS柵附近電位，避免由噪聲電流或者碰撞電流引起的寄生晶體管開啟而導致的LDMOS器件損傷或燒毀，同時抬升了LDMOS器件在靜電沖擊下的維持電壓，擴展了LDMOS功率器件的電學安全工作區域，增強了器件可靠性。?

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的高可靠SOI?LDMOS功率器件結構的剖面示意圖；?

圖2為本發明實施例一所示的高可靠SOI?LDMOS功率器件LDMOS功率器件的剖面示意圖俯視示意圖；?

圖3為本發明實施例二所示的高可靠SOI?LDMOS功率器件LDMOS功率器件的剖面示意圖俯視示意圖；?

圖4為本發明實施例三所示的高可靠SOI?LDMOS功率器件LDMOS功率器件的剖面示意圖俯視示意圖。?

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施例作詳細描述。?