The invention relates to a variable K slot type LDMOS with double gates, which belongs to the technical field of power semiconductor devices. Compared with the traditional structure, the invention has the following three characteristics: (1) introducing a double dielectric groove in the N-type drift region to fold the drift region, thereby improving the voltage withstand of the device. (2) The vertical P-column introduced between the two slots can extend the equipotential line to the bottom of the drift region and make full use of the drift region. The electric field in the modulator can further enhance the breakdown voltage of the device and greatly increase the drift region concentration and reduce the specific on-resistance. (3) When the device is turned on, the double gate provides a double-pass channel for the current, thereby reducing the specific on-resistance of the device. The invention has the advantages of low specific on resistance, high voltage resistance and small layout area, and is especially suitable for transverse high voltage semiconductor power devices with ultra-low specific on resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种带有双栅的变K槽型LDMOS
本专利技术属于功率半导体
,涉及一种带有双栅的变K槽LDMOS(LaterDoubleMetalOxideSemiconductor)。
技术介绍
带有介质埋层的SOILDMOS器件因为它优异的隔离性以及对闩锁效应强大的免疫性,在功率IC方面具有很大的应用市场。为了实现平面LDMOS器件更好的击穿特性RESURF技术得到了广泛的应用。更好的器件性能使LDMOS器件在集成电路中占据更为重要的位置,LDMOS器件存在占地面积大的问题RESURF技术虽然对提高器件耐压具有不错的效果但对缩减器件面积方面毫无作用。槽型技术的提出在减小器件面积上有着优异的成效,能够在减小单元间距的同时降低比导通电阻且还不用牺牲器件耐压。我们通过改变介质的介电系数(VK)结合槽型结构来改善介质槽自身对器件性能的限制。其中需要注意的是介质材料自身承受耐压的能力与介质的介电系数成反比,其辅助耗尽漂移区的能力与介电系数成正比。所以在使用变K技术时往往需要在耐压与比导之间有所取舍。利用在结构中将槽型技术,双栅结构以及高浓度掺杂P条融合在一起,有效的在提高耐压的基础上,减小版图面积进而降低比导通电阻。
技术实现思路
本专利技术申请的目的在于通过在器件漂移区中引入变K介质槽进而折叠漂移区,提高器件的击穿电压,降低器件的比导通电阻。利用双RESURF技术在双槽之间引入的垂直P柱可以将等势线延伸至漂移区底部从而充分利用器件漂移区,削弱漂移区中纵向电场的叠加,引入横向电场,调制器件体内电场可进一步提升器件的击穿电压还可大幅提高漂移区浓度降低比导通电阻。缓解器件的“硅极 ...
【技术保护点】
1.一种带有双栅的变K槽型LDMOS,其元胞结构包括P型衬底11、SiO2埋氧层21、N型漂移区31,N型漂移区31包括第一低K介质槽41、第二低K介质槽42,第一SiO2介质槽61、第二SiO2介质槽62、高浓度掺杂P条14、P阱区13。
【技术特征摘要】
1.一种带有双栅的变K槽型LDMOS,其元胞结构包括P型衬底11、SiO2埋氧层21、N型漂移区31,N型漂移区31包括第一低K介质槽41、第二低K介质槽42,第一SiO2介质槽61、第二SiO2介质槽62、高浓度掺杂P条14、P阱区13。2.根据权利要求1所述P阱区13包括P型重掺杂区12和第一N型重掺杂区33与第二N型重掺杂区34,其上端是源端电极53,其左端是第一栅低K薄层43和第一栅电极52,其右端是第二栅低K薄层44和第二栅电极54。3.根据权利要求1所述的第一栅电极52与第一低K介质槽41连接,第二栅电极54与第二低K介质槽42连接。4.根据权利要求1所述第一低K介质槽41下端与第一SiO2介质槽61连接,第二低K介质槽42下端与第二SiO2介质槽62连接,第一栅电极52和源端电极53通过介质...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴丽娟,朱琳,黄也,吴怡清,张银艳,雷冰,
申请(专利权)人:长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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