一種新型功率器件結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及功率器件領(lǐng)域，尤其涉及絕緣體上硅橫向雙擴散金化物屬氧半導(dǎo)體場 效應(yīng)管結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] SOI(Silicom On Insulator)高壓集成電路（High Voltage Intergrated CircUit，HVIC)因其隔離性能好、速度快、低功耗、抗輻照和便于高低壓工藝集成等優(yōu)點，已 成為功率集成電路的重要發(fā)展方向。作為SOI HVIC的核心器件之一，橫向雙擴散金屬氧 化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（LDM0S，Lateral Double-diffused M0SFET)得到國際上眾多學(xué)者的 研究。
[0003] 擊穿電壓是衡量SOI高壓器件性能的重要參數(shù)，SOI器件的耐壓由橫向耐壓和縱 向耐壓共同決定，取二者之中的較小值，因而對其耐壓的優(yōu)化設(shè)計也可以從橫向和縱向兩 方面入手。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供絕緣體上硅橫向雙擴散金化物屬氧半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDM0S)結(jié) 構(gòu)，從橫向和縱向兩個方面提高器件的耐壓。
[0005] 本發(fā)明提供了 SOI LDMOS結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底層，介質(zhì)埋層，頂層硅以及 場氧層。其中介質(zhì)埋層采用低K介質(zhì)材料，頂層硅中漂移區(qū)采用梯級摻雜，漂移區(qū)上表面淀 積場氧層，器件柵、漏級采用場板技術(shù)。
[0006] 可選的，埋氧層采用低K介質(zhì)材料。
[0007] 可選的，漂移區(qū)采用分區(qū)梯級摻雜。
[0008] 可選的，漂移區(qū)上方再淀積一層場氧層，使得頂層硅兩側(cè)的氧化物厚度接近一致。
[0009] 可選的，和器件的柵級、漏極相接觸的金屬子區(qū)域分別為柵級場板和漏極場板。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明實施例中N型LDMOS器件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 圖1是本發(fā)明實施例中LDMOS器件結(jié)構(gòu)示意圖。該結(jié)構(gòu)中，埋氧層12采用低K介 質(zhì)材料，SOI器件的縱向耐壓為： Vbv=O.昍4#山（1)，其中Ej1為頂層硅和埋層的電場；ts，、為頂層硅和埋層的厚度。 在頂層硅與介質(zhì)埋層的界面，高斯定理為
界面處頂層硅 和埋層介電常數(shù)，.:ιη為界面電荷。由式（1)，（2)可見，采用低介電常數(shù)的介質(zhì)埋層，可以 增大器件的縱向耐壓。
[0012] 所述SOI LDMOS器件結(jié)構(gòu)中，5、6、8是漂移區(qū)的三個分區(qū)，漂移區(qū)采用分區(qū)梯級 摻雜，其摻雜濃度從近源端到近漏端逐漸增加，即D5〈D6〈D8,這樣使得漂移區(qū)近似線性變 摻雜，以使表面電場分布更加均勻，使得器件的橫向耐壓提高。
[0013] 所述SOI LDMOS器件結(jié)構(gòu)中，頂層硅上淀積的場氧層7厚度近似等于埋層12的 厚度，頂層硅上、下側(cè)形成對稱結(jié)構(gòu)。提高器件的縱向耐壓。
[0014] 所述SOI LDMOS器件結(jié)構(gòu)中，和器件的柵級、漏極相接觸的金屬子區(qū)域4、9分別 為柵級場板和漏極場板。場板技術(shù)的采用降低了 PN結(jié)的電場峰值，使得表面器件的電場更 加均勻，提高了器件的縱向耐壓。
[0015] 上述實施例僅列示性說明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本 發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包 含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種新的絕緣體上硅橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDMOS)結(jié)構(gòu)， 包括埋氧層，漂移區(qū)以及位于漂移區(qū)上表面的場氧層，其特征在于，埋氧層采用低K介質(zhì)材 料，漂移區(qū)采用梯級摻雜，場氧層的厚度于埋氧層厚度近似。2. 如權(quán)利要求1所述的絕緣體上娃橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDMOS)結(jié)構(gòu)，其特征在于埋氧層采用低K介質(zhì)材料。3. 如權(quán)利要求1所述的絕緣體上娃橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDMOS)結(jié)構(gòu)，其特征在于漂移區(qū)采用分區(qū)梯級摻雜。4. 如權(quán)利要求1所述的絕緣體上娃橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDMOS)結(jié)構(gòu)，其特征在于漂移區(qū)上方再淀積一層場氧層，使得頂層硅兩側(cè)的氧化物厚度接 近一致。5. 如權(quán)利要求1所述的絕緣體上娃橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（SOI LDMOS)結(jié)構(gòu)，其特征在于和器件的柵級、漏極相接觸的金屬子區(qū)域分別為柵級場板和漏極 場板。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種新的SOI？LDMOS器件結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底層，介質(zhì)埋層，頂層硅以及場氧層。其中介質(zhì)埋層采用低K介質(zhì)材料，頂層硅中漂移區(qū)采用分區(qū)梯級摻雜，漂移區(qū)上表面淀積場氧層，器件柵、漏級采用場板技術(shù)。
【IPC分類】H01L29/10, H01L29/78
【公開號】CN105097925
【申請?zhí)枴緾N201410216641
【發(fā)明人】徐帆, 花銀東, 蔣樂樂
【申請人】上海北京大學(xué)微電子研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月22日