[發明專利]一種橫向SOI功率LDMOS器件

有效

• 申請號: 201410439282.5
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104201206A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 羅小蓉;田瑞超;魏杰;李鵬程;徐青;石先龍;尹超;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/08
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李玉興

1.一種橫向SOI功率LDMOS器件，其元胞結構包括縱向自下而上的襯底層(1)、介質埋層(2)、半導體有源層；所述半導體有源層橫向一側具有第二導電類型半導體體區(5)，所述第二導電類型半導體體區(5)表面具有相鄰的第一導電類型半導體源區(6)和第二導電類型半導體體接觸區(7)，所述第一導電類型半導體源區(6)與第二導電類型半導體體接觸區(7)的表面接金屬化源極(S)；所述半導體有源層橫向另一側具有第一導電類型半導體漏區(8)，所述第一導電類型半導體漏區(8)的表面接金屬化漏極(D)；所述第二導電類型半導體體區(5)表面，包括與之相連的部分第一導電類型半導體源區(6)表面具有柵介質(3)，柵介質(3)表面具有柵導電材料(4)，所述柵導電材料(4)表面接金屬化柵電極(G)；

其特征在于：

所述第二導電類型半導體體區(5)與第一導電類型半導體漏區(8)之間的半導體有源層中還具有一個槽型輔助積累結構和第一導電類型半導體漂移區(9)；其中：所述槽型輔助積累結構由兩層槽型隔離介質(10)中間夾一層半導體高阻區(12)構成，兩層槽型隔離介質(10)相互平行且垂直于器件的介質埋層(2)，所述第一導電類型半導體漂移區(9)分布于兩層槽型隔離介質(10)的外側；在所述半導體高阻區(12)表面形成第二導電類型半導體柵端歐姆接觸區(11)、第一導電類型半導體場截止區(13)和第二導電類型半導體漏端接觸區(14)；其中：第二導電類型半導體柵端歐姆接觸區(11)位于半導體高阻區(12)表面靠近第二導電類型半導體體區(5)的位置，且第二導電類型半導體柵端歐姆接觸區(11)的引出端與金屬化柵電極(G)電氣相連；第一導電類型半導體場截止區(13)位于半導體高阻區(12)表面靠近第一導電類型半導體漏區(8)的位置；第二導電類型半導體漏端接觸區(14)位于第一導電類型半導體場截止區(13)表面，且第二導電類型半導體漏端接觸區(14)的引出端接金屬化漏極(D)。

2.根據權利要求1所述的橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述槽型隔離介質(10)材料為二氧化硅。

3.根據權利要求1所述的橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述槽型隔離介質(10)材料為高k介質材料，所述高k介質材料的相對介電系數大于二氧化硅的相對介質常數，且所述高k介質材料的臨界擊穿電場大于30V/μm。

4.根據權利要求1～3任意一項所述橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第一導電類型半導體漂移區(9)中具有第一導電類型半導體緩沖層(9a)，所述半導體緩沖層(9a)位于介質埋層(2)上界面處，且其摻雜濃度高于第一導電類型半導體漂移區(9)的摻雜濃度。

5.根據權利要求1～4任意一項所述橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述半導體高阻區(12)為第一導電類型。

6.根據權利要求1～3任意一條所述的橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述半導體高阻區(12)為第二導電類型，半導體高阻區(12)與第一導電類型半導體漂移區(9)形成超結結構。

7.根據權利要求6所述的橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第一導電類型半導體漂移區(9)采用橫向變摻雜，其摻雜濃度從第二導電類型半導體體區(5)到第一導電類型半導體漏區(8)方向逐漸遞增。

8.根據權利要求6所述的橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述第二導電類型半導體高阻區(12)采用橫向變摻雜，其摻雜濃度從第二導電類型半導體體區(5)到第一導電類型半導體漏區(8)方向逐漸遞減。

9.根據權利要求1～8任意一項所述橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述體區(5)中具有槽柵結構，所述槽柵結構由外圍的柵介質(3)與內部的柵導電材料(4)構成；其中槽柵結構呈柱型嵌入第二導電類型半導體體區(5)，并與第一導電類型半導體源區(6)相鄰。

10.根據權利要求1～9任意一項所述橫向SOI功率LDMOS器件，其特征在于，所述介質埋層(2)材料為二氧化硅或介電常數低于二氧化硅的介質材料。