【技术实现步骤摘要】
包括LDMOS晶体管的半导体装置
技术介绍
持续地需要适应于在越来越高的频率(包括微波频率)操作的固态电路。如本文中所使用,术语“微波”旨在表示在大约300MHz或高于大约300MHz(例如,在300MHz和3GHz之间)的频率。已创建能够在这种频率范围中提供增益的各种晶体管结构。LDMOS(侧向扩散金属氧化物半导体)晶体管是这种晶体管结构的示例。对于具有较快开关速度的功率放大器电路而言,期望具有高击穿电压和低接通电阻的LDMOS晶体管。然而,以相反的方式影响这些参数。例如,通过增加漂移长度,提高击穿电压,但增加接通电阻。因此,期望用于在较高的频率为晶体管装置提供提高的性能的进一步改进。
技术实现思路
在实施例中,一种半导体装置包括:半导体衬底,具有体电阻率ρ≥100Ohm.cm、前表面和后表面;至少一个LDMOS晶体管,位于半导体衬底中;和RESURF结构。RESURF结构包括掺杂掩埋层,掺杂掩埋层被布置在半导体衬底中,与前表面和后表面分隔开一定距离,并且与LDMOS晶体管的沟道区域和主体接触区域中的至少一个区域耦合 ...
【技术保护点】
1.一种半导体装置,包括:/n半导体衬底,具有体电阻率ρ≥ 100 Ohm.cm、前表面和后表面;/n半导体衬底中的LDMOS(侧向扩散金属氧化物半导体)晶体管;和/nRESURF(降低表面场结构)结构,包括布置在半导体衬底中的掺杂掩埋层,/n其中LDMOS晶体管包括:掺杂有第一导电型的主体接触区域;以及设置在所述主体接触区域中并掺杂有与所述第一导电型相反的第二导电型的源极区域,/n其中源极区域包括相同第二导电型的第一阱和第二阱,/n其中第一阱比第二阱被更加高度地掺杂,/n其中第一阱沿朝向LDMOS晶体管的栅极的源极侧的方向从主体接触区域的内部延伸到主体接触区域的侧向范围的外部。/n
【技术特征摘要】
20160624 US 15/1918541.一种半导体装置,包括:
半导体衬底,具有体电阻率ρ≥100Ohm.cm、前表面和后表面;
半导体衬底中的LDMOS(侧向扩散金属氧化物半导体)晶体管;和
RESURF(降低表面场结构)结构,包括布置在半导体衬底中的掺杂掩埋层,
其中LDMOS晶体管包括:掺杂有第一导电型的主体接触区域;以及设置在所述主体接触区域中并掺杂有与所述第一导电型相反的第二导电型的源极区域,
其中源极区域包括相同第二导电型的第一阱和第二阱,
其中第一阱比第二阱被更加高度地掺杂,
其中第一阱沿朝向LDMOS晶体管的栅极的源极侧的方向从主体接触区域的内部延伸到主体接触区域的侧向范围的外部。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述掺杂掩埋层与所述前表面和所述后表面间隔开一定距离,并且与所述LDMOS晶体管的沟道区域和所述主体接触区域中的至少一个耦合,并且其中RESURF结构还包括:
从LDMOS晶体管的栅极朝向漏极区域延伸的轻掺杂区;和
至少一个场板。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述掺杂掩埋层连续地延伸贯穿半导体衬底的侧向区域。
4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述掺杂掩埋层连续地在所述LDMOS晶体管的漏极区域、源极区域和栅极下方延伸。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中所述第二阱比所述第一阱更远地延伸到所述衬底中的距离小于所述LDMOS晶体管的沟道区域延伸的距离,并且完全位于所述主体接触区域内。
6.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括在所述衬底的前表面上的第一介电层,所述第一介电层具有:在所述LDMOS晶体管的漏极区域上方的开口,在开口中形成漏极金属接触部;以及在所述LDMOS晶体管的所述源极区域上方的开口,在开口中形成源极金属接触部。
7.根据权利要求6所述的半导体装置,其中所述第一介电层覆盖所述LDMOS晶体管的栅极,并且在所述栅极的源极侧边缘与所述源极金属接触部之间以及在所述栅极的漏极侧边缘与所述漏极金属接触部之间延伸。
8.根据权利要求6所述的半导体装置,还包括:场板,位于所述栅极上方的所述第一介电层之上,并且在所述第一介电层上沿所述漏极金属接触部的方向延伸。
9.根据权利要求8所述的半导体装置,还包括:第二介电层,在所述源极金属接触部上方、在位于所述源极金属接触部与所述场板之间的所述第一介电层的一部分上方、在所述栅极上方、在所述场板上方、在所述场板与所述漏极金属接触部之间延伸的第一介电层的一部分上方、以及在漏极金属接触部上方延伸。
10.根据权利要求9所述的半导体装置,其中所述第二介电层包括氮氧化硅的第一子层和在所述第一子层上的二氧化硅的第二子层。
11.根据权利要求9所述的半导体装置,还包括栅极屏蔽,所述栅极屏蔽布置在所述栅极上方的所述第二介电层上并且沿所述源极区域的方向延伸。
12.根据权利要求11所述的半导体装置,其中所述栅极屏蔽被共形地沉积在所述第二介电层上,并且部分地与所述场板的栅极侧端交叠。
13.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括从所述衬底的前表面延伸到所述后表面的导电通孔,其中所述导电通孔包括填充所述导电通孔的下部的邻近所述后表面的第一导电部分和铺衬通孔的侧壁并包围空隙的布置在第一导电部分上的第二导电部分,其中所述空隙在所述顶部处被密封以在所述导电通孔的上部内形成间隙。
14.根据权利要求13所述的半导体装置,其中所述第二导电部分在所述衬底的前表面上方延伸,并且在与LDMOS晶体管的源极区域相邻的位置处直接布置在耦合到源极金属接触部的导电层上并且与该导电层电耦合。
15.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括导电通孔,该导电通孔从前表面到后表面延伸穿过半导体衬底并穿过在前表面上形成的介电层,其中所述导电通孔将布置在后表面上的导电层与布置在所述介电层上的金属层电连接,并且其中所述金属层通过穿过所述介电层延伸到源极金属接触部的导电通孔...
【专利技术属性】
技术研发人员:A比尔纳,M布劳恩,H布雷赫,C埃克尔,M齐格尔德伦,
申请(专利权)人:英飞凌科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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