[发明专利]一种具有三栅结构的HK SOI LDMOS器件

摘要

本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种具有三栅结构的HK SOI LDMOS器件。本发明具有以下几个特点：一、具有三个分离的栅结构，包括一个平面栅和两个沟槽栅，在开态时，三栅结构可以形成包括横向和纵向在内的多个沟道，增大沟道密度，提高电流，降低比导通电阻；二、从靠近半导体体区的漂移区内嵌入高K介质，其与漂移区在纵向上交替排列，开态时在靠近高K的漂移区侧壁形成电子积累层，提供低阻通道，降低比导通电阻，关态时高K介质辅助耗尽漂移区，提高漂移区掺杂，并改善电场，进一步降低比导通电阻并提高耐压；三、采用SOI结构，提高纵向耐压，减小泄漏电流，消除闩锁效应。

主权项

1.一种具有三栅结构的HK SOI LDMOS器件，包括第二导电类型半导体衬底层(1)及其上方的介质埋层(2)；所述介质埋层(2)上表面具有第一导电类型半导体漂移区(5)，所述漂移区(5)上层一侧具有第二导电类型半导体体区(4)，从靠近半导体体区(4)的漂移区(5)内嵌入高K介质(6)，所述高K介质(6)与漂移区(5)在纵向上交替排列，所述高K介质是介电常数大于3.9的材料；穿过所述半导体体区(4)远离漂移区(5)的一侧形成延伸至介质埋层(2)的第一沟槽栅结构，所述第一沟槽栅结构包括第一沟槽栅介质(3)和由第一沟槽栅介质(3)所包围的导电材料(8)；所述半导体体区(4)上层与第一沟槽栅结构接触的一端具有半导体源极结构；还包括第二沟槽栅结构，所述第二沟槽栅结构从半导体体区(4)表面延伸至介质埋层(2)，横向上介于半导体源极结构和高K介质之间，纵向上与半导体体区(4)相连，所述第二沟槽栅包括第二沟槽栅介质(11)和由第二沟槽栅介质(11)所包围的导电材料(10)；在半导体源极结构和漂移区(5)之间的半导体体区(4)的上表面，设置平面栅结构，所述平面栅结构沿器件表面延伸至漂移区(5)的上表面，所述平面栅结构包括平面栅介质(13)及其上方的导电材料(12)；在纵向上，平面栅结构和第二沟槽栅结构交替排列；所述第一沟槽栅结构，第二沟槽栅结构和平面栅结构的共同引出端为栅电极；所述半导体源极结构上表面与源电极相连；所述漂移区(5)远离半导体体区(4)一侧的上层具有第一导电类型重掺杂半导体漏区(14)，所述半导体漏区(14)引出端为漏电极；所述第一沟槽栅结构在纵向上是分段的，每两个第一沟槽栅结构之间的半导体体区(4)上层具有第一导电类型重掺杂半导体源区(71)；介于第一沟槽栅与平面栅之间的半导体体区(4)上层为第一导电类型重掺杂半导体源区(72)，其与第一沟槽栅侧壁接触，介于第一导电类型重掺杂半导体源区(71)与第二沟槽栅之间的半导体体区(4)上层为第二导电类型重掺杂半导体体接触区(9)；所述源极结构包括第一导电类型重掺杂半导体源区(71)，第一导电类型重掺杂半导体源区(72)和第二导电类型重掺杂半导体体接触区(9)。