[实用新型]一种纵向沟道SOI LDMOS单元

摘要

本实用新型涉及一种纵向沟道SOI LDMOS单元。现有技术限制了器件结构与主要电学特性的改善。本实用新型包括半导体衬底、隐埋氧化层、漂移区、阱区、阱接触区、源区、栅介质层、缓冲区、漏极与漏极接触区、场氧区、多晶硅栅极区、接触孔和金属电极引线。本实用新型将集成SOI LDMOS的沟道方向由横向变为纵向，增加了纵向栅场板，同时将表面漏极变为体漏极，横向栅场板被源场板取代，消除了器件导通时通态电流向漂移区正表面集中的不良效应，降低了扩展电阻，改善了漂移区电导调制效应，提高了态电流，降低了通态电阻和通态压降，从而降低了通态功耗，基本消除器件层纵向耐压限制，减小芯片面积，改善器件耐高温特性。

主权项

一种纵向沟道SOI LDMOS单元，包括半导体基片，隐埋氧化层将半导体基片分为上下两部分，其中下部为衬底、上部为顶层半导体；其特征在于：顶层半导体的一侧设置成一个同型较重掺杂半导体区作为LDMOS的缓冲区，另一侧刻蚀成一个深槽并在槽壁上生长一薄层绝缘介质作为纵向栅介质层；临近纵向栅介质层的顶层半导体上表面设置一个异型较重掺杂半导体区作为LDMOS的阱区，在阱区中远离纵向栅介质层一侧进行阱区的同型重掺杂形成阱区的欧姆接触区，临近纵向栅介质层一侧进行阱区的异型重掺杂形成LDMOS的源区；纵向栅介质层外侧覆盖多晶硅层并进行N型重掺杂，形成低阻多晶硅栅；缓冲区的内部远离纵向栅介质层一侧设置一个浅槽，在该浅槽中远离栅介质层一侧设置一个深槽，然后进行同型重掺杂形成LDMOS的台阶式漏极区；阱区下面自纵向栅介质层与顶层半导体的界面开始到缓冲区的边界止的顶层半导体部分作为LDMOS的漂移区；纵向栅介质层、低阻多晶硅栅、源区靠近纵向栅介质层的部分、阱区和漏极区之间的顶上覆盖厚氧化层、并覆盖阱区和漏极区的边缘作为场氧化层；低阻多晶硅栅表面设置有接触孔，覆盖金属层作为栅电极；在源区与阱区紧密接触部分设置有接触孔，覆盖金属层并覆盖临近阱区一侧的部分场氧化层作为源极和源场板；台阶式漏极区表面设置有接触孔，覆盖金属层并适当覆盖一部分缓冲区作为漏极和漏场板。