具有U型延伸栅的SOI槽型LDMOS器件

摘要

一种具有U型延伸栅的SOI槽型LDMOS器件，属于半导体功率器件技术领域。本发明在常规LDMOS器件的基础上，通过将普通槽栅延伸至漏端，形成U型延伸栅，并在有源层中引入介质槽，介质槽中填充材料的介电系数低于有源层的介电系数。本发明一方面，在导通状态，U型延伸栅侧壁形成多子积累层，形成电流的低阻通道，降低导通电阻；另一方面，在阻断状态，介质槽调制器件横向电场，改善器件表面和体内电场分布，提高器件耐压。同时介质槽折叠漂移区，缩小器件横向尺寸，大大降低了比导通电阻。

主权项

具有U型延伸栅的SOI槽型LDMOS器件，包括纵向自下而上的衬底层(1)、介质埋层(2)和有源层(3)；有源层(3)表面两侧分别具有第二导电类型半导体体区(9)和第一导电类型重掺杂半导体漏区(12)，其中第二导电类型半导体体区(9)中具有相互独立的第一导电类型重掺杂半导体源区(10)和第二导电类型重掺杂半导体体接触区(11)，第一导电类型重掺杂半导体源区(10)和第二导电类型重掺杂半导体体接触区(11)的引出端均与金属源极(S)相连，第一导电类型重掺杂半导体漏区(12)的引出端与金属漏极(D)相连；第二导电类型半导体体区(9)和介质埋层(2)之间的有源层为第一导电类型半导体漂移区(5)，第一导电类型半导体漂移区(5)中具有介质槽(6)，槽内填充有介电常数小于第一导电类型半导体漂移区(5)介电常数的介质材料；所述介质槽(6)的纵向深度大于第二导电类型半导体体区(9)的纵向深度但小于漂移区(5)的厚度；其特征在于，有源层(3)中还具有一个U型延伸栅结构，所述U型延伸栅结构由金属栅极(G)、延伸栅半导体材料和栅介质材料(4)构成，其中延伸栅半导体材料包括第二导电类型重掺杂半导体栅端欧姆接触区(13)，半导体高阻区(14)，第一导电类型重掺杂半导体场截止区(15)以及第二导电类型半导体漏端接触区(16)；第二导电类型重掺杂半导体栅端欧姆接触区(13)的引出端与金属栅极(G)相连，第二导电类型半导体漏端接触区(16)的引出端与金属漏极(D)相连，第二导电类型半导体漏端接触区(16)的下方与第一导电类型重掺杂半导体场截止区(15)相连，半导体高阻区(14)连接于第二导电类型重掺杂半导体栅端欧姆接触区(13)和第一导电类型重掺杂半导体场截止区(15)之间，整个延伸栅半导体材料形成一个U型结构；半导体高阻区(14)的下方与介质埋层(2)相连，整个延伸栅半导体材料采用栅介质材料(4)与第一导电类型重掺杂半导体源区(10)、第二导电类型半导体体区(9)、第一导电类型半导体漂移区(5)和第一导电类型重掺杂半导体漏区(12)相隔离。