[發(fā)明專利]一種橫向SOI功率LDMOS

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610156053.1
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105789314A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅小蓉;吳俊峰;馬達(dá);魏杰
• 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;H01L29/06
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種橫向SOI功率LDMOS，包括襯底層(1)和位于襯底層(1)上表面的介質(zhì)埋層(2)； 所述介質(zhì)埋層(2)上表面的一端具有P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)，介質(zhì)埋層(2)上表面的另一端 具有N型半導(dǎo)體漏區(qū)(11)；在P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)與N型半導(dǎo)體漏區(qū)(11)之間的介質(zhì)埋 層(2)上表面具有漂移區(qū)(10)；所述P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)上表面遠(yuǎn)離漂移區(qū)(10)的一側(cè) 具有P型半導(dǎo)體重?fù)诫s接觸區(qū)(4)和N型半導(dǎo)體重?fù)诫s源區(qū)(5)，P型半導(dǎo)體重?fù)诫s接觸區(qū) (4)和N型半導(dǎo)體重?fù)诫s源區(qū)(5)相互獨(dú)立且N型半導(dǎo)體重?fù)诫s源區(qū)(5)位于靠近漂移區(qū) (10)的一側(cè)；所述P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)上表面具有柵介質(zhì)層(6)，在橫向，柵介質(zhì)層(6) 的一端與重?fù)诫s源區(qū)(5)接觸，另一端與有漂移區(qū)(11)表面接觸，沿器件縱向方向，所述 柵介質(zhì)層(6)位于P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)中部；所述柵介質(zhì)層(6)上表面具有柵導(dǎo)電材料(7)， 柵導(dǎo)電材料(7)上表面接?xùn)艠O金屬，P型半導(dǎo)體重?fù)诫s體接觸區(qū)(4)和N型半導(dǎo)體重?fù)诫s 源區(qū)(5)上表面接源極金屬，N型半導(dǎo)體漏區(qū)(12)上表面接漏極金屬；其特征在于，沿器 件縱向方向，LDMOS器件的上層嵌入設(shè)置有隔離介質(zhì)層(9)；所述隔離介質(zhì)層(9)位于柵介 質(zhì)層(6)正下方的P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)的兩側(cè)，且兩側(cè)的隔離介質(zhì)層(9)沿柵介質(zhì)層(9) 的橫向中線呈對(duì)稱設(shè)置；沿器件橫向方向，隔離介質(zhì)層(9)一側(cè)的側(cè)面同時(shí)與N型半導(dǎo)體重 摻雜源區(qū)(5)和P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)接觸，隔離介質(zhì)層(9)另一側(cè)的側(cè)面與N型半導(dǎo)體漏 區(qū)(12)接觸；沿器件縱向方向，隔離介質(zhì)層(9)與位于柵介質(zhì)層(6)下方的P型半導(dǎo)體 體區(qū)(3)及漂移區(qū)(11)接觸；在隔離介質(zhì)層(9)中具有凹槽；所述凹槽中填充有導(dǎo)電材 料(8)；所述導(dǎo)電材料(8)的側(cè)面通過(guò)隔離介質(zhì)層(9)與P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)、N型半導(dǎo) 體重?fù)诫s源區(qū)(5)、漂移區(qū)(10)和N型半導(dǎo)體漏區(qū)(11)隔離，導(dǎo)電材料(8)的下表面與 介質(zhì)埋層(2)接觸；所述導(dǎo)電材料(8)與柵極金屬電氣連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，沿器件橫向方向，所 述第二凹槽與漂移區(qū)(11)之間的隔離介質(zhì)層(9)的寬度從靠近P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)的一 側(cè)到靠近N型半導(dǎo)體漏區(qū)(12)的一側(cè)逐漸增加。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述隔離介質(zhì)(9) 為二氧化硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述隔離介質(zhì)(9) 為高k介質(zhì)材料，其相對(duì)介電系數(shù)大于二氧化硅的相對(duì)介質(zhì)常數(shù)，且所述高k介質(zhì)材料的臨 界擊穿電場(chǎng)大于30V/μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述第二凹槽側(cè)邊與 漂移區(qū)(11)之間的隔離介質(zhì)層(9)呈階梯形狀。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述漂移區(qū)(10)的 摻雜濃度從靠近P型半導(dǎo)體體區(qū)(3)的一側(cè)到靠近N型半導(dǎo)體漏區(qū)(11)的一側(cè)逐漸增加。

7.據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述漂移區(qū)(10)由N 型摻雜條(101)和P型摻雜條(102)沿器件縱向方向交替排列構(gòu)成。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橫向SOI功率LDMOS，其特征在于，所述漂移區(qū)(11)由 第一N型半導(dǎo)體摻雜條(103)和第二N型半導(dǎo)體輕摻雜條(104)構(gòu)成，其中，第一N型半 導(dǎo)體摻雜條(103)的側(cè)邊與隔離介質(zhì)層(9)連接，第二N型半導(dǎo)體輕摻雜條(104)位于第 一N型半導(dǎo)體摻雜條(103)之間，第一N型半導(dǎo)體摻雜條(103)的摻雜濃度大于第二N型 半導(dǎo)體輕摻雜條(104)的摻雜濃度。