横向扩散金属氧化物半导体器件的制作方法

文档序号:45026583发布日期:2026-03-27 22:17阅读:2来源:国知局

本申请涉及集成电路,特别是涉及一种横向扩散金属氧化物半导体器件。


背景技术:

1、随着半导体技术的不断发展,横向双扩散金属氧化物半导体(lateral double-diffuse mos,ldmos)器件的应用也日益广泛,同时对横向扩散金属氧化物半导体器件的性能提出了更高的要求。fom值是衡量器件性能的关键指标,fom值越小,器件性能越好。其中,fom=cgd*rsp,由ldmos的cgd电容以及rsp导通电阻决定。如何降低fom值成为设计人员所努力的方向。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提供一种横向扩散金属氧化物半导体器件。

2、为了实现上述目的,第一方面,本申请提供了一种横向扩散金属氧化物半导体器件,包括:

3、衬底,所述衬底内设有漂移区、体区、源区和漏区;所述体区和所述漏区沿第一方向间隔地排布于所述漂移区内,所述源区设于所述体区内;所述第一方向垂直于所述衬底的厚度方向;

4、栅极,设于所述衬底上,所述栅极在所述衬底上的正投影位于所述源区和所述漏区之间,且覆盖部分所述体区;所述栅极包括层叠的栅介质层和栅导电层,所述栅导电层上设有间隔排布的多个通孔,所述通孔沿所述衬底的厚度方向贯穿所述栅导电层;

5、多个分裂栅,对应地设置于所述多个通孔内;所述分裂栅与所述栅导电层绝缘设置;

6、其中,所述源区、所述分裂栅均与第一电位电连接。

7、在其中一个实施例中,所述多个通孔沿第二方向间隔排布;

8、所述第二方向和所述第一方向相交,且所述第二方向垂直于所述衬底的厚度方向。

9、在其中一个实施例中,所述多个通孔沿所述第一方向间隔排布。

10、在其中一个实施例中,所述多个通孔沿所述第一方向排布成行,沿与所述第一方向相交的第二方向排布成列;所述第二方向垂直于所述衬底的厚度方向。

11、在其中一个实施例中,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括场介质层,所述场介质层设于所述衬底靠近所述栅极的一侧,一部分所述栅导电层设于所述栅介质层远离所述衬底的一侧,另一部分所述栅导电层设于所述场介质层远离所述衬底的一侧。

12、在其中一个实施例中,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括金属场板,所述金属场板设于所述场介质层远离所述衬底的一侧,且位于所述栅导电层靠近所述漏区的一侧;

13、其中,所述金属场板与所述第一电位电连接,且与所述栅导电层绝缘设置。

14、在其中一个实施例中,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括第一介质层,至少部分所述第一介质层设于所述金属场板和所述场介质层之间。

15、在其中一个实施例中,所述第一介质层的介电常数大于所述场介质层的介电常数。

16、在其中一个实施例中,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括:

17、体引出区,设于所述体区内;

18、第一电连接结构,设于所述衬底靠近所述栅极的一侧,且与所述源区、体引出区、分裂栅和金属场板电连接;所述第一电连接结构用于接入第一电位;

19、第二电连接结构,设于所述衬底靠近所述栅极的一侧,且与所述漏区电连接,所述第二电连接结构用于接入第二电位;

20、第三电连接结构,设于所述衬底靠近所述栅极的一侧,且与所述栅导电层电连接,所述第三电连接结构用于接入第三电位。

21、在其中一个实施例中,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括第二介质层,所述第二介质层设于所述栅导电层和所述分裂栅之间。

22、本申请实施例提供的横向扩散金属氧化物半导体器件,通过在栅导电层上设有多个通孔,以及在该多个通孔内对应设置多个分裂栅,并使源区和分裂栅均与第一电位电连接。如此,一方面,分裂栅不仅可以屏蔽漏区与栅极之间的栅漏电容cgd,而且将栅漏电容cgd转化为源漏电容csd电容,从而大幅降低了栅漏电容cgd;另一方面,通过将栅导电层设置为多孔结构,有助于使栅极的覆盖面积较大,从而削弱分裂栅对导通电阻的不利影响,进而有利于降低器件的fom值,提升了器件性能。


技术特征:

1.一种横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述多个通孔沿第二方向间隔排布;

3.根据权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述多个通孔沿所述第一方向间隔排布。

4.根据权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述多个通孔沿所述第一方向排布成行,沿与所述第一方向相交的第二方向排布成列;所述第二方向垂直于所述衬底的厚度方向。

5.根据权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括场介质层,所述场介质层设于所述衬底靠近所述栅极的一侧,一部分所述栅导电层设于所述栅介质层远离所述衬底的一侧,另一部分所述栅导电层设于所述场介质层远离所述衬底的一侧。

6.根据权利要求5所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括金属场板,所述金属场板设于所述场介质层远离所述衬底的一侧,且位于所述栅导电层靠近所述漏区的一侧;

7.根据权利要求6所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括第一介质层,至少部分所述第一介质层设于所述金属场板和所述场介质层之间。

8.根据权利要求7所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述第一介质层的介电常数大于所述场介质层的介电常数。

9.根据权利要求6所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括:

10.根据权利要求1-9任一项所述的横向扩散金属氧化物半导体器件,其特征在于,所述横向扩散金属氧化物半导体器件还包括第二介质层,所述第二介质层设于所述栅导电层和所述分裂栅之间。


技术总结
本申请涉及一种横向扩散金属氧化物半导体器件。该横向扩散金属氧化物半导体器件包括:衬底,衬底内设有漂移区、体区、源区和漏区;体区和漏区沿第一方向间隔地排布于漂移区内,源区设于体区内;第一方向垂直于衬底的厚度方向;栅极,设于衬底上,栅极在衬底上的正投影位于源区和漏区之间,且覆盖部分体区;栅极包括层叠的栅介质层和栅导电层,栅导电层上设有间隔排布的多个通孔,通孔沿衬底的厚度方向贯穿栅导电层;多个分裂栅,对应地设置于多个通孔内;分裂栅与栅导电层绝缘设置;其中,源区、分裂栅均与第一电位电连接。本申请能够降低横向扩散金属氧化物半导体器件的FOM值,提升器件性能。

技术研发人员:卢丽,林峰,徐鹏龙
受保护的技术使用者:无锡华润上华科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2026/3/26
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