一种半薄硅层结构的横向高压器件制造技术

本发明专利技术提供一种半薄硅层结构的横向高压器件，其元胞结构包括衬底、埋氧层、超薄顶层硅、厚SOI层、厚介质层、P型体区、P型重掺杂体接触区、N型重掺杂源极区、N型重掺杂漏极区、栅氧化层、源极接触电极、多晶硅栅、漏极接触电极和衬底接触电极，本发明专利技术采用部分超薄顶层硅提高器件的纵向耐压，采用厚SOI层为开态电流提供更广阔的电流导通路径，从而降低器件的比导通电阻；分别采用横向线性变掺杂技术，调制各自的表面电场分布，同时产生额外的电荷来消除衬底辅助耗尽效应，使其在保持功率MOS高的击穿电压的同时，极大地降低了器件的比导通电阻，有着较低的导通损耗，最终达到有效减小器件面积、降低器件成本的目的。

A transverse high voltage device with a semi thin silicon layer structure

The present invention provides lateral high voltage devices with a semi thin silicon layer structure, the cellular structure includes a substrate, a buried oxide layer, a thin silicon layer, SOI layer thickness, thickness of dielectric layer, P type, P type heavily doped region body contact area, N type heavily doped source region, N doped drain region and the gate oxide layer, a source electrode contact, polysilicon gate and drain contact electrode and substrate contact electrode, the invention adopts part of thin silicon layer to enhance the vertical pressure device, the thickness of SOI layer provides a wider current conduction path for the on state current, thereby reducing the device specific resistance; using transverse linear varying doping technique, the surface electric field distribution and modulation, additional charge to eliminate the substrate assisted depletion effect, make it have the breakdown voltage of the power MOS high at the same time, greatly reduces the device specific resistance, With low conduction loss, the end of the device can effectively reduce the device area and reduce the cost of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种半薄硅层结构的横向高压器件
本专利技术涉及半导体功率器件
，具体涉及一种半薄硅层结构的横向高压器件。
技术介绍
与常规的体硅技术相比，SOI技术具有高速、低功耗、高集成度、极小的寄生效应以及良好的隔离特性等优点，并减弱了闭锁效应和具备强抗辐照能力，使集成电路的可靠性和抗软失误能力大大提高，正逐渐成为制造高速度、低功耗、高集成度和高可靠性的集成电路的主流技术。以SOI横向高压器件为基础的SOI高压集成电路(HighVoltageIC，简称HVIC)，作为智能功率集成电路(SmartPowerIC，简称SPIC)领域的一个新兴分支，近年来得到了迅速地发展。SOI横向高压器件较低的纵向耐压限制了其在HVIC中的应用，根据SOI介质场增强(ENhancedDIelectriclayerField，简称ENDIF)普适理论，文章《Realizationof850VbreakdownvoltageLDMOSonSimbondSOI》以及公开号为CN5412241的美国专利提出了一种采用超薄顶层硅LDMOS，其结构示意图如图1所示。此方法可提高SOI器件的纵向耐压，使器件达到800V级别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半薄硅层结构的横向高压器件，其特征在于：其元胞结构包括衬底(1)、埋氧层(2)、超薄顶层硅(3)、厚SOI层(4)、厚介质层(5)、P型体区(8)、P型重掺杂体接触区(9)、N型重掺杂源极区(10)、N型重掺杂漏极区(11)、栅氧化层(12)、源极接触电极(13)、多晶硅栅(14)、漏极接触电极(15)和衬底接触电极(16)，所述衬底接触电极(16)设置在衬底(1)的下表面，所述埋氧层(2)设置在衬底(1)上表面，所述厚SOI层(4)的下表面与埋氧层(2)的上表面相接触，所述厚介质层(5)设置在厚SOI层(4)的右端，超薄顶层硅(3)设置在厚介质层(5)和埋氧层(2)之间，所述超薄顶层硅(...

【技术特征摘要】
1.一种半薄硅层结构的横向高压器件，其特征在于：其元胞结构包括衬底(1)、埋氧层(2)、超薄顶层硅(3)、厚SOI层(4)、厚介质层(5)、P型体区(8)、P型重掺杂体接触区(9)、N型重掺杂源极区(10)、N型重掺杂漏极区(11)、栅氧化层(12)、源极接触电极(13)、多晶硅栅(14)、漏极接触电极(15)和衬底接触电极(16)，所述衬底接触电极(16)设置在衬底(1)的下表面，所述埋氧层(2)设置在衬底(1)上表面，所述厚SOI层(4)的下表面与埋氧层(2)的上表面相接触，所述厚介质层(5)设置在厚SOI层(4)的右端，超薄顶层硅(3)设置在厚介质层(5)和埋氧层(2)之间，所述超薄顶层硅(3)的下表面与埋氧层(2)的上表面相接触，超薄顶层硅(3)的上表面和厚介质层(5)的下表面相接触，所述N型重掺杂漏极区(11)沿纵向方向贯穿并嵌入设置在厚介质层(5)的右端，所述漏极接触电极(15)设置在N型重掺杂漏极区(11)的上表面，所述P型体区(8)内部设置有相互独立的P型重掺杂体接触区(9)和N型重掺杂源极区(10)，P型重掺杂体接触区(9)和N型重掺杂源极区(10)的上表面与P型体区(8)的上表面相接触，所述源极接触电极(13)设置在P型体区(8)的上表面，源极接触电极(13)右端部分覆盖N型重掺杂源极区(10)的左端，所述栅氧化层(12)设置在N型重掺杂源极区(10)和P型体区(8)的上表面，栅氧化层(12)的左端部分覆盖N型重掺杂源...

【专利技术属性】
技术研发人员：章文通，詹珍雅，肖倩倩，余洋，乔明，
申请(专利权)人：电子科技大学，电子科技大学广东电子信息工程研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51