一种具有延伸栅结构的SOI LDMOS器件

摘要

一种具有延伸栅结构的SOI LDMOS器件，属于半导体功率器件技术领域。本发明在常规SOI LDMOS器件漂移区表面引入从多晶硅栅延伸至漏电极的延伸栅结构。在延伸栅结构中引入在器件开态时反向偏置的PN结来减小泄漏电流。延伸栅结构一方面在器件导通状态，在靠近延伸栅介质的漂移区表面感应出多数载流子的积累层，为开态电流提供了一条超低电阻通道,从而显著降低器件的比导通电阻，并使比导通电阻不依赖于漂移区掺杂浓度；另一方面在器件关断状态，延伸栅结构调节漂移区中电场分布从而提高了器件的耐压。此外，开态电流绝大部分由电荷积累层低阻通道流过，因此其温度分布均匀，器件更加稳定。

主权项

一种具有延伸栅结构的SOI LDMOS器件，其元胞结构包括纵向自下而上的衬底层(1)，介质埋层(2)和第一导电类型半导体有源层(3)；第一导电类型半导体有源层(3)一侧具有第二导电类型半导体体区(4)，第二导电类型半导体体区(4)表面具有相邻的第一导电类型半导体源区(6)和第二导电类型半导体体接触区(5)，第一导电类型半导体源区(6)和第二导电类型半导体体接触区(5)表面引出端接金属化源极(S)；第一导电类型半导体有源层(3)另一侧具有第一导电类型半导体漏区(7)，第一导电类型半导体漏区(7)表面引出端接金属化漏极(D)；第二导电类型半导体体区(4)与第一导电类型半导体漏区(7)之间的第一导电类型半导体有源层(3)形成第一导电类型半导体漂移区(3a)；第二导电类型半导体体区(4)表面，包括与之相连的部分第一导电类型半导体源区(6)表面具有栅介质(8)，栅介质(8)表面具有栅导电材料(13)，所述栅导电材料(13)表面接金属化栅电极(G)；其特征在于：所述栅介质(8)覆盖第二导电类型半导体体区(4)表面的同时沿器件第一导电类型半导体漂移区(3a)表面延伸至第一导电类型半导体漏区(7)，在栅介质(8)延伸部分的表面具有延伸栅半导体材料，栅介质(8)延伸部分和延伸栅半导体材料构成延伸栅结构；所述延伸栅半导体材料从靠近栅导电材料(13)起到靠近金属化漏极(D)止为顺序连接的第二导电类型半导体栅接触区(9)、高阻区(10)、第一导电类型半导体场截止区(11)和第二导电类型半导体漏接触区(12)，其中第二导电类型半导体栅接触区(9)与金属化栅电极(G)电气连接，第二导电类型半导体漏接触区(12)与金属化漏极(D)电气相接。