HCI优化的LDMOS器件的制作方法

专利2025-10-09  28


本申请涉及半导体集成电路领域,具体涉及一种hci优化的ldmos器件。


背景技术:

1、横向扩散金属氧化物半导体(ldmos,laterally diffused metal oxidesemiconductor)是一种常用的功率场效应晶体管机构,其原理是在功率器件的表面形成一个侧向扩散的掺杂区,该侧向扩散的结构增加了器件的电压承载能力。

2、当ldmos器件在高的漏端电压和栅端电压下工作时,ldmos器件沟道内会产生较大的电场,尤其是在靠近漏端的沟道内较大的纵向电场使得载流子获得较高能量,成为热载流子,进而引发器件的热载流子效应(hci,hot carrier injection),导致器件的阈值电压、饱和电流等电学特性发生退化,影响器件的可靠性,最终导致器件失效。


技术实现思路

1、本申请提供了一种hci优化的ldmos器件,可以解决相关技术中漏端热载流子效应的问题。

2、为了解决背景技术中所述的技术问题,本申请提供一种hci优化的ldmos器件,所述hci优化的ldmos器件包括:

3、半导体基层;

4、台阶氧化层,所述台阶氧化层形成于所述半导体基层的上表面上;

5、栅极结构,所述栅极结构的栅氧化层形成于所述台阶氧化层在横向上的一侧,所述栅氧化层上形成有栅多晶硅层,所述栅多晶硅层跨接在所述台阶氧化层靠近所述栅氧化层的部分上表面上;

6、漏端场板结构,所述漏端场板结构的漏端场板氧化层位于所述台阶氧化层在横向上的另一侧,所述漏端场板氧化层上形成有漏端场板多晶硅层,所述漏端场板多晶硅层跨接在所述台阶氧化层靠近所述漏端场板氧化层的部分上表面上;

7、金属硅化物阻挡层,所述金属硅化物阻挡层形成于所述栅极结构与所述漏端场板结构之间的台阶氧化层上表面上,且所述金属硅化物阻挡层的两端分别延伸跨接在所述栅极结构的上表面上和所述漏端场板结构的上表面上;

8、漏极掺杂区和源极掺杂区,所述漏极掺杂区位于所述漏端场板结构在横向上远离所述台阶氧化层一侧的半导体基层中,所述源极掺杂区位于所述栅极结构在横向上远离所述台阶氧化层一侧的半导体基层中;

9、n型漂移区,所述n型漂移区形成于所述半导体基层中,在纵向上所述n型漂移区从所述半导体基层的上表面向下延伸,所述台阶氧化层、漏端场板结构和所述栅极结构靠近所述台阶氧化层的部分位于所述n型漂移区的上表面上,所述漏极掺杂区位于所述n型漂移区中;

10、p型体区,所述源极掺杂区位于所述p型体区中,所栅极结构远离所述台阶氧化层的部分位于所述p型体区的上表面上。

11、可选地,所述栅极结构在横向上的两侧形成有栅极侧墙,其中一侧的栅极侧墙位于所述台阶氧化层的上表面上,另一侧的栅极侧墙位于所述半导体基层的上表面上。

12、可选地,所述栅极结构另一侧的栅极侧墙与所述源极掺杂区重叠。

13、可选地,所述漏端场板结构在横向上的另侧形成有漏端场板侧墙,其中一侧的漏端场板侧墙位于所述台阶氧化层的上表面上,另一侧的漏端场板侧墙于所述半导体基层的上表面上。

14、可选地,所述源极掺杂区上引出源端电极,所述金属硅化物阻挡层上形成源端接触孔式场板,所述漏端电极与所述源端接触孔式场板短接。

15、可选地,所述漏极掺杂区上引出漏端电极,所述漏端场板结构上引出漏端场板电极,所述漏端电极与所述漏端场板电极短接。

16、可选地,所述p型体区中形成p型重掺杂区,所述p型重掺杂区从所述p型体区的上表面向下延伸。

17、本申请技术方案,至少包括如下优点:本申请提供的hci优化的ldmos器件,通过设置台阶氧化层,且位于所述台阶氧化层在横向上的另一侧设置漏端场板结构,该漏端场板结构跨接在所述台阶氧化层靠近所述漏端场板氧化层的部分上表面上,从而能够改善器件靠近漏端掺杂区的表面电场分布,降低漏端掺杂区周围的电场强度、降低isub特性曲线第一峰后器件中的衬底电流,进而降低器件热载流子注入(hci)效应。



技术特征:

1.一种hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述hci优化的ldmos器件包括:

2.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述栅极结构在横向上的两侧形成有栅极侧墙,其中一侧的栅极侧墙位于所述台阶氧化层的上表面上,另一侧的栅极侧墙位于所述半导体基层的上表面上。

3.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述栅极结构另一侧的栅极侧墙与所述源极掺杂区重叠。

4.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述漏端场板结构在横向上的另侧形成有漏端场板侧墙,其中一侧的漏端场板侧墙位于所述台阶氧化层的上表面上,另一侧的漏端场板侧墙于所述半导体基层的上表面上。

5.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述源极掺杂区上引出源端电极,所述金属硅化物阻挡层上形成源端接触孔式场板,所述漏端电极与所述源端接触孔式场板短接。

6.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述漏极掺杂区上引出漏端电极,所述漏端场板结构上引出漏端场板电极,所述漏端电极与所述漏端场板电极短接。

7.如权利要求1所述的hci优化的ldmos器件,其特征在于,所述p型体区中形成p型重掺杂区,所述p型重掺杂区从所述p型体区的上表面向下延伸。


技术总结
本申请涉及半导体集成电路领域,具体涉及HCI优化的LDMOS器件。台阶氧化层形成于半导体基层的上表面上;栅极结构的栅氧化层形成于台阶氧化层在横向上的一侧,栅多晶硅层跨接在台阶氧化层部分上表面上;漏端场板结构的漏端场板氧化层位于台阶氧化层在横向上的另一侧,漏端场板多晶硅层跨接在台阶氧化层部分上表面上;金属硅化物阻挡层形成于栅极结构与漏端场板结构之间的台阶氧化层上表面上;台阶氧化层、漏端场板结构和栅极结构靠近台阶氧化层的部分位于N型漂移区的上表面上,漏极掺杂区位于N型漂移区中;P型体区,源极掺杂区位于P型体区中,所栅极结构远离台阶氧化层的部分位于P型体区的上表面上,可以解决漏端热载流子效应的问题。

技术研发人员:田甜,许昭昭
受保护的技术使用者:华虹半导体(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-16978.html

最新回复(0)