[發(fā)明專利]一種具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310202568.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN103325835A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅小蓉;羅尹春;范遠(yuǎn)航;徐青;魏杰;范葉;王驍瑋;周坤;張彥輝;尹超;張波;李肇基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

1.一種具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，包括縱向自下而上的襯底層（1）、介質(zhì)埋層（2）和有源層（3）；所述有源層（3）為第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體，其中具有：第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）、第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的源區(qū)（7b）、第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）、第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體接觸區(qū)（7a）；所述第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）位于有源層（3）表面的一側(cè)，所述第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的源區(qū)（7b）和第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體接觸區(qū)（7a）相鄰并位于第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）表面，第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的源區(qū)（7b）和第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體接觸區(qū)（7a）的共同引出端為源電極（S）；所述第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）位于有源層（3）表面的另一側(cè)，其引出端為漏電極（D）；第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）與第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）之間的有源層（3）為漂移區(qū)（4）；器件還包括絕緣柵結(jié)構(gòu)（8），所述絕緣柵結(jié)構(gòu)（8）由絕緣柵介質(zhì)（8a）和導(dǎo)電材料（8b）構(gòu)成，其中絕緣柵介質(zhì)（8a）與第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的源區(qū)（7b）、第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）和漂移區(qū)（4）均接觸，而導(dǎo)電材料（8b）則通過絕緣柵介質(zhì)（8a）與第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的源區(qū)（7b）、第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體體區(qū)（6）和漂移區(qū)（4）相隔離；所述漂移區(qū)（4）表面具有結(jié)型場板結(jié)構(gòu)，所述結(jié)型場板結(jié)構(gòu)包括場介質(zhì)層（9b）和半導(dǎo)體結(jié)型場板，其中場介質(zhì)層（9b）位于漂移區(qū)（4）表面，而半導(dǎo)體結(jié)型場板位于場介質(zhì)層（9b）表面；所述場介質(zhì)層（9b）材料為介電常數(shù)高于3.9的高K介質(zhì)材料，所述半導(dǎo)體結(jié)型場板包括與器件高電位電極相接觸的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10b），與器件低電位電極相接觸的第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10a），第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10b）和第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10a）之間為第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體高阻區(qū)（11）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述絕緣柵結(jié)構(gòu)（8）為平面柵結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述絕緣柵結(jié)構(gòu)（8）為槽柵結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述有源層（3）與介質(zhì)埋層（2）之間還具有第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體摻雜的緩沖層（14）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）外圍的漂移區(qū)（4）中還具有第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體摻雜的阱區(qū)（15），所述第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體摻雜的阱區(qū)（15）的摻雜濃度介于漂移區(qū)（4）和第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）的摻雜濃度之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體高阻區(qū)（11）為均勻摻雜的高阻區(qū)或者是從源端到漏端橫向變摻雜的高阻區(qū)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第二導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體高阻區(qū)（11）與第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10b）之間還具有第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體緩沖區(qū)（12）；所述第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體緩沖區(qū)（12）的摻雜濃度低于第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體歐姆接觸區(qū)（10b）的摻雜濃度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件為平面對(duì)稱器件，其對(duì)稱面為穿過第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）中心且平行于絕緣柵電極（G）和源電極（S）的平面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件為旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱器件，其旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸為穿過第一導(dǎo)電類型摻雜半導(dǎo)體的漏區(qū)（7c）中心且垂直于襯底（1）表面所在平面的直線。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之任一項(xiàng)所述具有結(jié)型場板的SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)型場板采用多晶半導(dǎo)體或單晶半導(dǎo)體材料制作。