[發明專利]半導體裝置中的局部自偏壓隔離

有效

• 申請號: 201611100505.0
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106972050B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 林欣;左江凱;楊紅凝;程序;張志宏
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種半導體裝置，其特征在于，包括：

半導體襯底；

掩埋摻雜隔離層，所述掩埋摻雜隔離層被安置在所述半導體襯底中以隔離所述裝置；

漏極區，所述漏極區被安置在所述半導體襯底中且在操作期間電壓被施加到所述漏極區；以及

耗盡區，所述耗盡區被安置在所述半導體襯底中且具有與所述掩埋摻雜隔離層和所述漏極區一樣的導電類型，所述耗盡區在所述半導體襯底中達到一深度以與所述掩埋摻雜隔離層接觸；

其中所述耗盡區在所述掩埋摻雜隔離層與所述漏極區之間建立電鏈路，使得所述掩埋摻雜隔離層在低于施加到所述漏極區的所述電壓的電壓電平下被偏壓；

漂移區，所述漏極區被安置在所述漂移區內，且在操作期間電荷載流子漂移穿過所述漂移區以達到所述漏極區；以及

耗盡阱區，所述耗盡阱區位于所述漂移區與所述掩埋摻雜隔離層之間，且與所述漂移區和所述掩埋摻雜隔離層接觸。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，另外包括被安置在所述半導體襯底中、在所述漂移區下且與所述漂移區接觸的掩埋阱區，其中所述掩埋阱區與所述耗盡阱區接觸，且具有與所述漂移區和所述耗盡阱區相反的導電類型以耗盡所述漂移區和所述耗盡阱區。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述掩埋阱區為具有匹配所述漂移區的布局的布局的浮動區。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述掩埋阱區被所述耗盡阱區橫向環繞，且通過具有所述相反導電類型和低于所述掩埋阱區的摻雜劑濃度水平的所述半導體襯底的一部分而與所述掩埋摻雜隔離層間隔開。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述耗盡阱區具有低于所述漂移區的摻雜劑濃度水平。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，另外包括：

柵極結構，所述柵極結構由所述半導體襯底支撐；以及

主體區，所述主體區在所述半導體襯底中，且在操作期間在所述主體區中在所述柵極結構下形成通道；

其中所述柵極結構限定所述半導體襯底中的累積區，在操作期間在所述累積區中電荷載流子在所述通道鄰近處累積，且

其中所述耗盡阱區被安置在所述累積區中。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述耗盡阱區在所述主體區下橫向延伸以與所述主體區橫向重疊。

8.一種半導體裝置，其特征在于，包括：

半導體襯底；

摻雜隔離阻障，所述摻雜隔離阻障被安置在所述半導體襯底中，其具有第一導電類型，且包括掩埋摻雜隔離層；

主體區，所述主體區被安置在所述半導體襯底中，其具有第二導電類型，且在操作期間在所述主體區中形成通道；

漂移區，所述漂移區被安置在所述裝置區域內、在所述半導體襯底中，其具有所述第一導電類型，且電荷載流子在離開所述通道之后在操作期間漂移穿過所述漂移區；

漏極區，所述漏極區被安置在所述漂移區內，其具有所述第一導電類型，且在操作期間電壓被施加到所述漏極區；以及

耗盡阱區，所述耗盡阱區具有所述第一導電類型，且位于所述漂移區與所述掩埋摻雜隔離層之間，且與所述漂移區和所述掩埋摻雜隔離層接觸；

其中所述耗盡阱區在所述掩埋摻雜隔離層與所述漏極區之間建立電鏈路，以及

其中所述摻雜隔離阻障與所述漏極區不與彼此電系結。

9.一種在半導體襯底中制造晶體管的方法，其特征在于，所述方法包括：

形成所述晶體管的掩埋摻雜隔離層；

執行第一注入以形成所述晶體管的漂移區，漏極區被安置在所述漂移區內，且在操作期間電荷載流子漂移穿過所述漂移區以達到所述漏極區；

執行第二注入以形成所述晶體管的耗盡阱區，其中所述耗盡阱區位于所述漂移區與所述掩埋摻雜隔離層之間，且與所述漂移區和所述掩埋摻雜隔離層接觸；以及

執行第三注入以形成漏極區，在操作期間電壓被施加到所述漏極區，所述第一注入、第二注入和第三注入被配置成注入具有共同導電類型的摻雜劑；

其中所述第二注入被配置成使得所述耗盡阱區在所述半導體襯底中達到一深度以與所述掩埋摻雜隔離層接觸；

其中所述第二注入被配置成使得所述耗盡阱區在所述掩埋摻雜隔離層與所述漏極區之間建立電鏈路，從而使得所述掩埋摻雜隔離層在低于施加到所述漏極區的所述電壓的電壓電平下被偏壓。