[发明专利]半导体装置中的局部自偏压隔离有效
申请号: | 201611100505.0 | 申请日: | 2016-12-02 |
公开(公告)号: | CN106972050B | 公开(公告)日: | 2021-07-16 |
发明(设计)人: | 林欣;左江凯;杨红凝;程序;张志宏 | 申请(专利权)人: | 恩智浦美国有限公司 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 倪斌 |
地址: | 美国德*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 中的 局部 偏压 隔离 | ||
1.一种半导体装置,其特征在于,包括:
半导体衬底;
掩埋掺杂隔离层,所述掩埋掺杂隔离层被安置在所述半导体衬底中以隔离所述装置;
漏极区,所述漏极区被安置在所述半导体衬底中且在操作期间电压被施加到所述漏极区;以及
耗尽区,所述耗尽区被安置在所述半导体衬底中且具有与所述掩埋掺杂隔离层和所述漏极区一样的导电类型,所述耗尽区在所述半导体衬底中达到一深度以与所述掩埋掺杂隔离层接触;
其中所述耗尽区在所述掩埋掺杂隔离层与所述漏极区之间建立电链路,使得所述掩埋掺杂隔离层在低于施加到所述漏极区的所述电压的电压电平下被偏压;
漂移区,所述漏极区被安置在所述漂移区内,且在操作期间电荷载流子漂移穿过所述漂移区以达到所述漏极区;以及
耗尽阱区,所述耗尽阱区位于所述漂移区与所述掩埋掺杂隔离层之间,且与所述漂移区和所述掩埋掺杂隔离层接触。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,另外包括被安置在所述半导体衬底中、在所述漂移区下且与所述漂移区接触的掩埋阱区,其中所述掩埋阱区与所述耗尽阱区接触,且具有与所述漂移区和所述耗尽阱区相反的导电类型以耗尽所述漂移区和所述耗尽阱区。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述掩埋阱区为具有匹配所述漂移区的布局的布局的浮动区。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述掩埋阱区被所述耗尽阱区横向环绕,且通过具有所述相反导电类型和低于所述掩埋阱区的掺杂剂浓度水平的所述半导体衬底的一部分而与所述掩埋掺杂隔离层间隔开。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述耗尽阱区具有低于所述漂移区的掺杂剂浓度水平。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,另外包括:
栅极结构,所述栅极结构由所述半导体衬底支撑;以及
主体区,所述主体区在所述半导体衬底中,且在操作期间在所述主体区中在所述栅极结构下形成通道;
其中所述栅极结构限定所述半导体衬底中的累积区,在操作期间在所述累积区中电荷载流子在所述通道邻近处累积,且
其中所述耗尽阱区被安置在所述累积区中。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述耗尽阱区在所述主体区下横向延伸以与所述主体区横向重叠。
8.一种半导体装置,其特征在于,包括:
半导体衬底;
掺杂隔离阻障,所述掺杂隔离阻障被安置在所述半导体衬底中,其具有第一导电类型,且包括掩埋掺杂隔离层;
主体区,所述主体区被安置在所述半导体衬底中,其具有第二导电类型,且在操作期间在所述主体区中形成通道;
漂移区,所述漂移区被安置在所述装置区域内、在所述半导体衬底中,其具有所述第一导电类型,且电荷载流子在离开所述通道之后在操作期间漂移穿过所述漂移区;
漏极区,所述漏极区被安置在所述漂移区内,其具有所述第一导电类型,且在操作期间电压被施加到所述漏极区;以及
耗尽阱区,所述耗尽阱区具有所述第一导电类型,且位于所述漂移区与所述掩埋掺杂隔离层之间,且与所述漂移区和所述掩埋掺杂隔离层接触;
其中所述耗尽阱区在所述掩埋掺杂隔离层与所述漏极区之间建立电链路,以及
其中所述掺杂隔离阻障与所述漏极区不与彼此电系结。
9.一种在半导体衬底中制造晶体管的方法,其特征在于,所述方法包括:
形成所述晶体管的掩埋掺杂隔离层;
执行第一注入以形成所述晶体管的漂移区,漏极区被安置在所述漂移区内,且在操作期间电荷载流子漂移穿过所述漂移区以达到所述漏极区;
执行第二注入以形成所述晶体管的耗尽阱区,其中所述耗尽阱区位于所述漂移区与所述掩埋掺杂隔离层之间,且与所述漂移区和所述掩埋掺杂隔离层接触;以及
执行第三注入以形成漏极区,在操作期间电压被施加到所述漏极区,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导电类型的掺杂剂;
其中所述第二注入被配置成使得所述耗尽阱区在所述半导体衬底中达到一深度以与所述掩埋掺杂隔离层接触;
其中所述第二注入被配置成使得所述耗尽阱区在所述掩埋掺杂隔离层与所述漏极区之间建立电链路,从而使得所述掩埋掺杂隔离层在低于施加到所述漏极区的所述电压的电压电平下被偏压。
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