线性间距分布固定电荷岛soi耐压结构及功率器件的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种线性间距分布固定电荷岛SOI耐压结构及功率器件，包括自下而上依次叠放的衬底层、介质埋层、有源层、以及多个浓度大于等于1×1013cm-2的高浓度固定电荷区；这些高浓度固定电荷区由介质材料形成，且电荷极性为正；这些高浓度固定电荷区均位于介质埋层上部，且相互之间呈间断设置；在横向耐压方向上，每2个高浓度固定电荷区之间的间距呈线性递减或递增。本发明不仅可以大大提高介质埋层电场，从而有效提高耐压；而且工艺实现简单，与常规CMOS工艺完全兼容。
【专利说明】线性间距分布固定电荷岛SOI耐压结构及功率器件
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体功率器件领域，具体涉及一种线性间距分布固定电荷岛SOI耐压结构及功率器件。
【背景技术】
[0002]SOKSilicon On Insulator，绝缘衬底上的硅)功率器件具有高的工作速度和集成度、可靠的绝缘性能、强的抗辐照能力以及无可控硅自锁效应，广泛用于电力电子、工业自动化、航空航天和武器装备等领域。
[0003]SOI功率器件的击穿电压由电场沿耐压长度进行电离积分计算得到，取决于纵向耐压和横向耐压中的较小者。SOI横向耐压的设计原理可沿用成熟的娃基原理和技术,例如RESURF(Reduce SURface electric Field,降低表面电场)、横向变掺杂、场板和超结结构等。而由于介质埋层阻止了器件的耗尽区向衬底扩展，所以SOI纵向耐压只能由顶层硅和介质埋层承担。但是受器件结构、自热效应以及工艺的限制，顶层硅和介质埋层都不能太厚，所以导致纵向耐压较低，成为限制横向SOI功率器件和集成电路发展及应用的主要原因。
[0004]典型的常规η 型 SOI LDMOS (Lateral Double Diffused Metal OxideSemiconductor,横向双扩散金属氧化物半导体)器件的结构，如图1所示，其主要由源电极，η+源区，栅氧化层，η型有源半导体层，η+漏区，漏电极，ρ型沟道区，ρ型衬底半导体层和介质埋层组成。对于介质埋层为Si02的常规SOI器件，受高斯定理的限制，器件击穿时的介质埋层电场E1和半导体有源层电场Es需满足= 3ES”。常规情况下，硅的临界击穿电场为20-40V/um,所以器件击穿时，E1仅为约100V/um,远远未达到S12的临界击穿电场600V/um以上，所以S12的耐压潜力未能得到充分利用。
[0005]为了提高SOI器件的纵向耐压，
【发明者】李海鸥, 李琦, 翟江辉, 唐宁, 蒋行国, 李跃 申请人:桂林电子科技大学