使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件制造技术

使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件，涉及半导体功率器件。本发明专利技术包括硅衬底、漂移区、第一绝缘介质、栅极、沟道区、欧姆接触重掺杂区、源极、漏极、第二绝缘介质、源极引出线、漏极引出线，在漂移区内至少嵌入设置两个隔离区；隔离区内填充有第一填充材料，在漂移区和隔离区的表面设置有第二绝缘介质，栅极通过第二绝缘介质上的孔与第一填充材料直接接触。本发明专利技术在同等漂移区掺杂浓度的条件下，漂移区的载流子出现显著增加，呈数量级降低其比导通电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体功率器件，特别是横向高压器件耐压区材料和结构。
技术介绍
众所周知，传统的横向功率器件是通过一层低掺杂的半导体漂移区来承受高压。例如最典型的横向双扩散MOS器件(LDM0S)，通过合理选择漂移区结深和掺杂浓度，使其满足RESURF (即通过加强漂移区体内电场，削弱表面电场)条件，在其截止时，漂移区将出现全耗尽，从而引入空间电荷，承受高压。而根据文献[J. A. Appels, M.G.Collet. P. Hart, H. Vaes, J. Verhoeven. Thin-layer HV-devices[J]. Philips Journal ofResearch, 1980，35 (I) : Γ13]给出了 RESURF 条件

【技术保护点】
使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件，包括硅衬底[4]、漂移区[1]、第一绝缘介质[10]、栅极[5]、沟道区[6]、欧姆接触重掺杂区[7]、源极[8]、漏极[11]、第二绝缘介质[9]、源极引出线[16]、漏极引出线[12]，其特征在于，漂移区[1]、漏极[11]、源极[8]为第一种导电类型，沟道区[6]、硅衬底[4]、欧姆接触重掺杂区[7]为第二种导电类型；在漂移区[1]内至少嵌入设置两个隔离区；隔离区之间为漂移区[1]和沟道区[6]；每个隔离区从源极[8]延伸到漏极[11]；高介电常数材料条[3]和第一绝缘介质[10]形成隔离区的边界；隔离区内填充有第一填充材料[2]，在漂移区[1]和隔离区的表面设置有第二绝缘介质[9]，栅极[5]通过第二绝缘介质[9]上的孔与第一填充材料[2]直接接触。

【技术特征摘要】
1.使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件，包括硅衬底[4]、漂移区[I]、第一绝缘介质[10]、栅极[5]、沟道区[6]、欧姆接触重掺杂区[7]、源极[8]、漏极[11]、第二绝缘介质[9]、源极引出线[16]、漏极引出线[12]，其特征在于，漂移区[I]、漏极[11]、源极[8]为第一种导电类型，沟道区[6]、硅衬底[4]、欧姆接触重掺杂区[7]为第二种导电类型；在漂移区[I]内至少嵌入设置两个隔离区；隔离区之间为漂移区[I]和沟道区[6];每个隔离区从源极[8]延伸到漏极[11];高介电常数材料条[3]和第一绝缘介质[10]形成隔离区的边界；隔离区内填充有第一填充材料[2]，在漂移区[I]和隔离区的表面设置有第二绝缘介质[9]，栅极[5]通过第二绝缘介质[9]上的孔与第一填充材料[2]直接接触。2.如权利要求1所述的使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件，其特征在于，隔离区为长方体形、梯形体、或平行四边形体，其垂直于衬底且方向为源极[8]到漏极[11]的边界为高介电常数材料条[3]。3.如权利要求1所述的使用高介电常数槽结构的低比导通电阻的横向功率器件，其特征在于，隔离区内靠近源极[8]的一端填充有与栅极[5]材质相同的第三填充材料[51]，第三填充材料[51]通过第二绝缘介质[9]上的孔与栅极[5]直接接触，隔离区的剩余部分填充第一填充材料[2]，第一填充材料[2]的材质与高介电常数条[3]相同。4.如权利要求1所述的使用高介电常数槽结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊宏，李平，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：