[发明专利]一种具有低阻N型电子通道的超结SOI-LDMOS器件

说明书

本发明涉及一种具有低阻N型电子通道的超结SOI‑LDMOS器件，属于半导体技术领域。该器件包括源极接触区、栅源隔离氧化层、栅氧化层、栅极接触区、场氧化层、漏极接触区、源极P+区、源极、漏极、P‑body、N型漂移区、埋氧层、衬底、低阻N型电子通道和超结区；低阻N型电子通道左边紧邻P‑body右侧上部，右边靠近漏极的左侧，上方从左至右依次靠近栅氧化层下方的右侧部分和场氧化层的下方，下方与超结区接壤；超结区左侧紧邻P‑body右侧下部，右侧紧邻N型漂移区，下方紧邻埋氧层。本发明在提高漂移区浓度，降低R_on,sp的同时，还能增加击穿电压。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及一种具有低阻N型电子通道的超结SOI-LDMOS器件。

背景技术

随着对于功率半导体器件的需求的持续增大，促进了功率半导体器件的发展。其中用于处理中低功率的横向双扩散场效应晶体管(LDMOS)在这个过程中扮演着非常重要的角色，并且LDMOS的制作工艺可以与传统的CMOS工艺相兼容，制造工艺简单而且稳定性好。由于LDMOS是一种电压控制的器件，与通过电流控制的器件(比如：功率双极型晶体管，传统的晶闸管)相比，它的输入阻抗很高，驱动电路更加的容易。而且它只有多数载流子导电，没有少数载流子存贮效应，可以获得更高的开关速度，所以其工作频率会比其它多种载流子导电的器件具有更高的工作频率。LDMOS的这些优势也使得它在功率半导体行业中具有极大的竞争力，同时推动功率半导体器件的良性发展。使用LDMOS进行中低功率处理，能够对电能的利用更加的高效，节约能源，提升效果。

另外由于SOI(Silicon-On-Insulator)基衬底独特的结构特点克服了诸多体硅材料的不足，将其使用在集成电路中能够充分发挥硅集成电路技术的潜力。基于SOI衬底的高压集成电路(High Voltage Integrated Circuit，HVIC)集SOI技术、微电子技术和功率电子技术于一体，从而得到了迅速发展，在武器装备、航空航天、工业自动化、电力电子和其它高新技术产业有着极为广泛的应用前景。SOI HVIC的基石和核心部分之一为SOI-LDMOS(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor)器件，该器件目前的主要问题在于，比导通电阻R_on,sp∝BV^2.5。即为获得高的击穿电压(BV)必然要求长且浓度较低的横向漂移区，因而器件比导通电阻(R_on,sp)较高，BV与R_on,sp之间矛盾较为突出。为了更好衡量器件的综合性能，使用Baliga优值成为评价器件的重要指标FOM(figure of merit)，其中FOM＝BV²/R_on,sp。

为了解决这一矛盾关系，打破这种硅器件电学性能极限，本发明设计了一种超结(Super Junction，SJ)结构，通过扩展电场区来提高BV。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有低阻N型电子通道的超结SOI-LDMOS器件，在提高漂移区浓度，降低比导通电阻R_on,sp的同时，还能增加击穿电压。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有低阻N型电子通道的超结SOI-LDMOS器件，包括源极接触区1、栅源隔离氧化层2、栅氧化层3、栅极接触区4、场氧化层6、漏极接触区9、源极P+区10、源极11、漏极12、P-body 13、N型漂移区14、埋氧层15、衬底16、低阻N型电子通道7和超结区；

所述低阻N型电子通道7左边紧邻P-body 13右侧上部，右边靠近漏极12的左侧，上方从左至右依次靠近栅氧化层4下方的右侧部分和场氧化层6的下方，下方与超结区接壤；所述超结区左侧紧邻P-body 13右侧下部，右侧紧邻N型漂移区14，下方紧邻埋氧层15。