[发明专利]一种梳状栅纵向沟道SOI LDMOS单元

摘要

本发明涉及一种梳状栅纵向沟道SOI LDMOS单元。常规SOI LDMOS导通沟道宽度小，通态电流小，通态线性电阻大，输出电流能力弱。本发明包括半导体衬底、隐埋氧化层、漂移区、阱区、阱接触区、源区、横向梳状纵向栅、横向梳状纵向栅介质层、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。本发明由于将集成纵向沟道SOI LDMOS的栅改进为横向梳状纵向栅结构，增加了器件导通态的比沟道宽度，一方面减小了器件沟道电阻，增大了通态电子流注入，凭借电导调制效应减小漂移区通态电阻，从而降低通态压降和功耗；另一方面则提高了器件的输出电流能力。

主权项

一种梳状栅纵向沟道SOI LDMOS单元，其特征在于包括半导体衬底、隐埋氧化层、低阻横向梳状纵向多晶硅栅、横向梳状纵向栅介质层、阱区、源区、栅电极、场氧化层、源极与源场板、接触孔、欧姆接触区、顶层半导体、漏极与漏场板、缓冲区、漏极区；隐埋氧化层将半导体衬底和顶层半导体完全隔离，在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，在另一侧上表面形成一个异型较重掺杂半导体区，作为LDMOS的阱区；在阱区中靠近缓冲区一侧进行阱区的同型重掺杂形成阱区的欧姆接触区，欧姆接触区靠近缓冲区一侧的边缘与阱区靠近缓冲区一侧的边缘不重合，且欧姆接触区被包含在阱区内；另一侧进行阱区的异型重掺杂形成LDMOS的源区；将源区、阱区和顶层半导体中远离缓冲区的一侧，刻蚀成横向梳状深槽，并在槽内壁上生成一薄层绝缘介质作为横向梳状纵向栅介质层；横向梳状纵向栅介质层外侧壁覆盖多晶硅层并进行N型重掺杂，形成低阻横向梳状纵向多晶硅栅；在缓冲区的内部远离横向梳状纵向栅介质层一侧先刻蚀一个浅槽，在该浅槽中远离横向梳状纵向栅介质层一侧刻蚀一个深槽，然后对裸露出来的缓冲区部分进行相同类型的重掺杂，形成LDMOS的台阶式漏极区；位于阱区下面，且自横向梳状纵向栅介质层与顶层半导体的界面开始到缓冲区的边界为止的顶层半导体部分，作为LDMOS的漂移区；横向梳状纵向栅介质层、低阻横向梳状纵向多晶硅栅、源区靠近横向梳状纵向栅介质层的部分形成场氧化层；同时阱区和漏极区之间的上表面也形成场氧化层，且该场氧化层覆盖阱区和漏极区的边缘；在低阻横向梳状纵向多晶硅栅所处深槽上表面开有接触孔，淀积金属作为栅电极；在源区与阱区紧密接触部分的上表面开出接触孔，淀积金属层并在临近阱区一侧场氧化层上覆盖阱区和漂移区的上表面边缘作为源极和源场板；在台阶式漏极区上表面开出接触孔，淀积金属层并在场氧化层上覆盖缓冲区和漏极区上表面边缘作为漏极和漏场板。