DE10311699B4 - LOMOS high frequency transistor and method of making same - Google Patents
LOMOS high frequency transistor and method of making same Download PDFInfo
- Publication number
- DE10311699B4 DE10311699B4 DE2003111699 DE10311699A DE10311699B4 DE 10311699 B4 DE10311699 B4 DE 10311699B4 DE 2003111699 DE2003111699 DE 2003111699 DE 10311699 A DE10311699 A DE 10311699A DE 10311699 B4 DE10311699 B4 DE 10311699B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- zone
- semiconductor material
- frequency transistor
- conductivity type
- gate electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7833—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's
- H01L29/7835—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with lightly doped drain or source extension, e.g. LDD MOSFET's; DDD MOSFET's with asymmetrical source and drain regions, e.g. lateral high-voltage MISFETs with drain offset region, extended drain MISFETs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/1025—Channel region of field-effect devices
- H01L29/1029—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1033—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure
- H01L29/1041—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface
- H01L29/1045—Channel region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate, e.g. characterised by the length, the width, the geometric contour or the doping structure with a non-uniform doping structure in the channel region surface the doping structure being parallel to the channel length, e.g. DMOS like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/107—Substrate region of field-effect devices
- H01L29/1075—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1079—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/1083—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate with an inactive supplementary region, e.g. for preventing punch-through, improving capacity effect or leakage current
Abstract
LDMOS-Hochfrequenztransistor
mit
a) einem Substrat (1),
b) einem Halbleitermaterial
(2) von einem ersten Leitfähigkeitstyp
auf dem Substrat (1),
c ) einer Gate-Elektrode (11) mit einer
ersten Seite (13) und einer zweiten Seite (14) gegenüber der
ersten Seite (13) über
dem Halbleitermaterial (2),
d) einer Source-Zone (3) von einem
zweiten Leitfähigkeitstyp
in dem Halbleitermaterial (2) auf der ersten Seite (13) der Gate-Elektrode
(11),
e) einer Drain-Zone (4) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp in
dem Halbleitermaterial (2) auf der zweiten Seite (14) der Gate-Elektrode
(11),
f) einem Kanal (5) in dem Halbleitermaterial (2) unter
der Gate-Elektrode (11) zwischen der Source-Zone (3) und der Drain-Zone
(4),
g) einer RESURF-Zone (6) von einem zweiten Leitfähigkeitstyp
zwischen dem Kanal (5) und der Drain-Zone (4), wobei
unter
der RESURF-Zone (6) eine Taschen-Zone (7) von einem ersten Leitfähigkeitstyp
in das Halbleitermaterial (2) eingebracht ist und wobei die laterale
Ausdehnung der...LDMOS high frequency transistor with
a) a substrate (1),
b) a semiconductor material (2) of a first conductivity type on the substrate (1),
c) a gate electrode (11) having a first side (13) and a second side (14) opposite the first side (13) above the semiconductor material (2),
d) a source region (3) of a second conductivity type in the semiconductor material (2) on the first side (13) of the gate electrode (11),
e) a drain region (4) of a second conductivity type in the semiconductor material (2) on the second side (14) of the gate electrode (11),
f) a channel (5) in the semiconductor material (2) under the gate electrode (11) between the source region (3) and the drain region (4),
g) a RESURF zone (6) of a second conductivity type between the channel (5) and the drain zone (4), wherein
under the RESURF zone (6) a pocket zone (7) of a first conductivity type is introduced into the semiconductor material (2) and wherein the lateral extent of the ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen LDMOS-Hochfrequenztransistor mit einem Substrat, einem Halbleitermaterial von einem ersten Leitfähigkeitstyp auf dem Substrat, einer Gate-Elektrode mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite über dem Halbleitermaterial, einer Source-Zone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleitermaterial auf der ersten Seite der Gate-Elektrode, einer Drain-Zone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp in dem Halbleitermaterial auf der zweiten Seite der Gate-Elektrode, einem Kanal in dem Halbleitermaterial unter der Gate-Elektrode zwischen der Source-Zone und der Drain-Zone und einer RESURF-Zone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp zwischen dem Kanal und der Drain-Zone sowie ein Verfahren zum Herstellen eines LDMOS-Hochfrequenztransistors.The The present invention relates to an LDMOS high frequency transistor with a substrate, a semiconductor material of a first conductivity type on the substrate, a gate electrode with a first side and a second side opposite the first page about the semiconductor material, a source region of a second conductivity type in the semiconductor material on the first side of the gate electrode, a drain region of a second conductivity type in the semiconductor material on the second side of the gate electrode, a channel in the semiconductor material under the gate electrode between the source region and the drain region and a RESURF zone of a second conductivity type between the channel and the drain region and a method of manufacturing an LDMOS high frequency transistor.
Die
Der
Aufbau eines LDMOS-Hochfrequenztransistors ist beispielsweise aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen LDMOS-Hochfrequenztransistor mit verbesserter Linearität durch Reduzierung der Kurzkanaleffekte und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen LDMOS-Hochfrequenztransistors zu schaffen.task The present invention is therefore an LDMOS high frequency transistor with improved linearity by reducing short channel effects and a manufacturing process of such a LDMOS high-frequency transistor.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen LDMOS-Hochfrequenztransistor mit
einem Substrat,
einem
Halbleitermaterial von einem ersten Leitfähigkeitstyp auf dem Substrat,
einer
Gate-Elektrode mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der
ersten Seite über
dem Halbleitermaterial,
einer Source-Zone von einem zweiten
Leitfähigkeitstyp
in dem Halbleitermaterial auf der ersten Seite der Gate-Elektrode,
einer
Drain-Zone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp auf der zweiten
Seite der Gate-Elektrode,
einem Kanal in dem Halbleitermaterial
unter der Gate-Elektrode zwischen der Source-Zone und der Drain-Zone,
einer
RESURF-Zone von einem zweiten Leitfähigkeitstyp zwischen dem Kanal
und der Drain-Zone,
wobei unter der RESURF-Zone eine Taschen-Zone von
einem ersten Leitfähigkeitstyp
in das Halbleitermaterial eingebracht ist.This object is achieved by an LDMOS high-frequency transistor with
a substrate,
a semiconductor material of a first conductivity type on the substrate,
a gate electrode having a first side and a second side opposite the first side over the semiconductor material,
a source region of a second conductivity type in the semiconductor material on the first side of the gate electrode,
a drain region of a second conductivity type on the second side of the gate electrode,
a channel in the semiconductor material below the gate electrode between the source region and the drain region,
a RESURF zone of a second conductivity type between the channel and the drain zone,
wherein a pocket zone of a first conductivity type is introduced into the semiconductor material under the RESURF zone.
Die laterale Ausdehnung der Taschen-Zone ist geringer ist als die laterale Ausdehnung der RESURF-Zone. Dadurch wird die vorbestimmte Durchbruchsspannung des LDMOS-Hochfrequenztransistors nicht negativ beeinflusst.The lateral extent of the pocket zone is less than the lateral Extension of the RESURF zone. This will cause the predetermined breakdown voltage of the LDMOS high frequency transistor is not adversely affected.
Die Taschen-Zone grenzt unmittelbar an den Kanal und an die RESURF-Zone an. Dadurch wird der Durchgriff unter das Gate weiter reduziert, was zu einer Verbesserung der Linearität des LDMOS-Hochfrequenztransistors führt.The Pocket Zone immediately adjacent to the channel and to the RESURF zone at. This further reduces the penetration under the gate, resulting in an improvement in the linearity of the LDMOS high-frequency transistor leads.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung hat die Taschen-Zone eine höhere Dotierstoffkonzentration als das Halbleitermaterial. Durch die höhere Dotierung in der Taschen-Zone kann das elektrische Potential der Drainspannung nicht soweit unter das Gate vordringen. Der Durchgriff unter das Gate wird reduziert, was zu einer Verringerung der Kurzkanaleffekte und somit zu einer höheren Linearität des LDMOS-Hochfrequenztransistors führt.In an advantageous embodiment the inventive arrangement the pocket zone has a higher one Dopant concentration as the semiconductor material. Due to the higher doping in the pocket zone, the electric potential of the drain voltage not so far under the gate penetrate. The penetration under the Gate is reduced, resulting in a reduction of short channel effects and thus to a higher one linearity of the LDMOS high frequency transistor.
Eine typische Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass ein Sinker von einem ersten Leitfähigkeitstyp in das Halbleitermaterial eingebracht ist, wobei der Sinker die Source-Zone mit dem Substrat verbindet. Die Hochfrequenzeigenschaften des LDMOS-Transistors werden somit durch geringere Induktivitätsverluste verbessert.A typical embodiment of the arrangement according to the invention provides that a sinker of a first conductivity type in the semiconductor material is introduced, wherein the sinker, the source zone with the substrate combines. The high frequency characteristics of the LDMOS transistor become thus by lower inductance losses improved.
In der Regel wird die RESURF-Zone selbstjustiert zur zweiten Seite der Gate-Elektrode eingebracht. Dadurch erstreckt sich die RESURF-Zone im wesentlichen nicht unter das Gate und somit wird eine hohe Gate-Drain-Kapazität vermieden.In As a rule, the RESURF zone becomes self-aligned to the second side the gate electrode introduced. This extends the RESURF zone substantially not under the gate, and thus a high gate-drain capacitance is avoided.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist es, wenn die RESURF-Zone in einen ersten Abschnitt und in einen zweiten Abschnitt unterteilt ist. Dadurch kann die elektrische Feldstärke auf der Drainseite beeinflusst werden und das Auftreten von sogenannten "heißen" Elektronen wird reduziert.A advantageous embodiment the inventive arrangement it is when the RESURF zone in a first section and in a second Section is divided. As a result, the electric field strength on the drain side are affected and the occurrence of so-called "hot" electrons reduced.
Typischerweise hat der erste Abschnitt eine niedrigere Dotierstoffkonzentration als der zweite Abschnitt. Dadurch bildet sich schon bei niedrigen Drainspannungen eine Raumladungszone im ersten Abschnitt aus, so dass die Gate-Drain-Kapazität verringert wird.typically, the first section has a lower dopant concentration as the second section. This already forms at low drain voltages a space charge region in the first section, so that the gate-drain capacitance is reduced becomes.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass der erste Abschnitt an den Kanal angrenzt. Der Bereich mit der niedrigsten elektrischen Feldstärke grenzt somit am Kanal bzw. unter dem Gate an. Dadurch wird die Injektion von "heißen" Elektronen in das Gateoxid reduziert und außerdem wird die Gate-Drain-Kapazität verringert.A further advantageous embodiment of the inventive arrangement For example, the first section is adjacent to the channel. The area with the lowest electric field strength thus borders on the channel or under the gate. This will cause the injection of "hot" electrons in the Gate oxide is reduced and also becomes the gate-drain capacitance reduced.
Bevorzugt ist der zweite Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und der Drain-Zone. Dadurch wird die elektrische Spannung stufenweise zwischen Drain und Gate herabgesetzt.Prefers is the second section between the first section and the drain zone. As a result, the electrical voltage is gradually between drain and gate lowered.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Halbleitermaterial eine Epitaxieschicht ist. Die hohe Qualität der Epitaxieschicht garantiert die beste Funktionsfähigkeit des LDMOS-Hochfrequenztransistors.Especially It is advantageous if the semiconductor material is an epitaxial layer is. The high quality the epitaxial layer guarantees the best functionality of the LDMOS high frequency transistor.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass in das Halbleitermaterial eine Body-Zone eingebracht ist, wobei die Body-Zone sich von der Source-Zone bis zur RESURF-Zone durch den Kanal erstreckt. Dies führt zu verbesserten Hochfrequenzeigenschaften des LDMOS-Transistors.A further advantageous embodiment of the inventive arrangement provides that a body zone is introduced into the semiconductor material, where the body zone is from the source zone to the RESURF zone extends through the channel. This leads to improved high-frequency characteristics of the LDMOS transistor.
Typischerweise ist das Substrat ein Halbleitersubstrat von einem ersten Leitfähigkeitstyp. Dadurch wird der Herstellungsprozess des LDMOS-Hochfrequenztransistors erleichtert.typically, For example, the substrate is a semiconductor substrate of a first conductivity type. This will be the manufacturing process of the LDMOS high frequency transistor facilitated.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, dass die Source-Zone selbstjustiert zur ersten Seite der Gate-Elektrode eingebracht ist. Dies führt zur Vereinfachung des Herstellungsprozess.A preferred development of the arrangement according to the invention provides that the source zone self-aligned to the first side of the gate electrode is introduced. this leads to to simplify the manufacturing process.
Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen eines LDMOS-Hochfrequenztransistors
mit folgenden Schritten gelöst:
Bereitstellen
eines Substrats,
Aufbringen eines Halbleitermaterials von einem
ersten Leitfähigkeitstyp
auf das Substrat,
Aufbringen einer Gate-Elektrode mit einer
ersten Seite und einer zweiten Seite gegenüber der ersten Seite über dem
Halbleitermaterial,
Einbringen einer Taschen-Zone von einem
ersten Leitfähigkeitstyp
in das Halbleitermaterial,
Einbringen einer RESURF-Zone von
einem zweiten Leitfähigkeitstyp
in das Halbleitermaterial auf der zweiten Seite der Gate-Elektrode über der
Taschen-Zone,
Einbringen einer Source-Zone und einer Drain-Zone von
jeweils einem zweiten Leitfähigkeitstyp
in das Halbleitermaterial, wobei die Source-Zone auf der ersten
Seite der Gate-Elektrode eingebracht wird und die Drain-Zone auf
der zweiten Seite der Gate-Elektrode eingebracht wird und wobei
die laterale Ausdehnung der Taschen-Zone geringer ist als die laterale
Ausdehnung der RESURF-Zone. Dadurch wird die vorbestimmte Durchbruchsspannung
des LDMOS-Hochfrequenztransistors nicht negativ beeinflusst.The object according to the invention is also achieved by a method for producing an LDMOS high-frequency transistor with the following steps:
Providing a substrate,
Applying a semiconductor material of a first conductivity type to the substrate,
Depositing a gate electrode having a first side and a second side opposite the first side over the semiconductor material,
Introducing a pocket zone of a first conductivity type into the semiconductor material,
Introducing a RESURF zone of a second conductivity type into the semiconductor material on the second side of the gate electrode over the pocket zone,
Introducing a source region and a drain region of a second conductivity type into the semiconductor material, wherein the source region is introduced on the first side of the gate electrode and the drain region is introduced on the second side of the gate electrode, and wherein the lateral extent of the pocket zone is less than the lateral extent of the RESURF zone. As a result, the predetermined breakdown voltage of the LDMOS high-frequency transistor is not adversely affected.
Die Taschen-Zone wird unmittelbar angrenzend an die Resurf-Zone und an den Kanal eingebracht.The Pocket Zone is immediately adjacent to the Resurf Zone and introduced to the channel.
Eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, wenn vor dem Aufbringen der Gate-Elektrode ein Sinker von einem ersten Leitfähigkeitstyp in das Halbleitermaterial eingebracht wird, wobei der Sinker sich von einer Oberfläche des Halbleitermaterials bis zu dem Substrat erstreckt. Durch den Sinker werden die Induktivitätsverluste verringert und die Hochfrequenzeigenschaften des LDMOS-Transistors verbessert.A alternative embodiment the method according to the invention it is when, before the application of the gate electrode, a sinker of a first conductivity type is introduced into the semiconductor material, wherein the sinker itself from a surface of the semiconductor material extends to the substrate. By the Sinkers are the inductance losses reduces and the high-frequency characteristics of the LDMOS transistor improved.
Vorteilhaft ist es, wenn die Source-Zone mindestens teilweise in den Sinker eingebracht wird. Somit entsteht eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Source und Substrat, was die Induktivitätsverluste sinken lässt.Advantageous it is when the source zone at least partially into the sinker is introduced. This creates an electrically conductive connection between the source and the substrate, which reduces the inductance losses.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Source-Zone selbstjustiert zur ersten Seite der Gate-Elektrode eingebracht wird. Dadurch werden weitere Prozessschritte vermieden und der Herstellungsprozess wird vereinfacht.A advantageous development of the method according to the invention provides that the source zone self-aligned to the first side of the gate electrode is introduced. This avoids further process steps and the manufacturing process is simplified.
Bevorzugt wird die RESURF-Zone selbstjustiert zur zweiten Seite der Gate-Elektrode eingebracht. Dadurch erstreckt sich die RESURF-Zone im Wesentlichen nicht unter das Gate und eine hohe Gate-Drain-Kapazität wird somit vermieden.Prefers the RESURF zone is self-aligned to the second side of the gate electrode brought in. As a result, the RESURF zone essentially extends not under the gate and a high gate-drain capacitance thus becomes avoided.
Typischerweise wird die RESURF-Zone geteilt in einen ersten Abschnitt und in einen zweiten Abschnitt in das Halbleitermaterial eingebracht, wobei der erste Abschnitt eine niedrigere Dotierstoffkonzentration hat als der zweite Abschnitt. Ein Vorteil liegt darin, dass die elektrische Feldstärke in der RESURF-Zone erniedrigt wird und die Injektion von "heißen" Elektronen in das Gateoxid reduziert wird. Außerdem wird die Gate-Drain-Kapazität verringerttypically, the RESURF zone is divided into a first section and a second section second portion introduced into the semiconductor material, wherein the first section has a lower dopant concentration than the second section. One advantage is that the electric field strength is lowered in the RESURF zone and the injection of "hot" electrons in the Gate oxide is reduced. Furthermore becomes the gate-drain capacitance reduced
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mit einem zusätzlichen Schritt vor dem Einbringen der Taschen-Zone eine Body-Zone in das Halbleitermaterial eingebracht wird, wobei in die Body-Zone die Source-Zone eingebracht wird und die RESURF-Zone an die Body-Zone angrenzt. Dadurch verbessern sich die Hochfrequenzeigenschaften des LDMOS-Transistors.A further preferred embodiment of the method according to the invention provides that with an additional step before the introduction of the pocket zone, a body zone into the semiconductor material is introduced, wherein in the body zone, the source zone is introduced and the RESURF zone adjacent to the body zone. This improves the high-frequency characteristics of the LDMOS transistor.
In der Regel wird das Halbleitermaterial epitaktisch auf das Substrat aufgebracht, wobei das Substrat ein Halbleitersubstrat von einem ersten Leitfähigkeitstyp ist. Somit wird ein Halbleitermaterial mit den gewünschten Qualitätsanforderungen in einem einfachen Herstellungsprozess bereitgestellt.In Typically, the semiconductor material is epitaxially deposited on the substrate applied, wherein the substrate is a semiconductor substrate of a first conductivity type is. Thus, a semiconductor material with the desired quality requirements provided in a simple manufacturing process.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, wenn die Taschen-Zone mit einer Dotierstoffdosis D mit 0,5 × 1012 cm–2 ≤ D ≤ 1 × 1012 cm–2 in das Halbleitermaterial implantiert wird. Dadurch wird die gewünschte Dotierung in der Taschen-Zone zur Verbesserung der Linearität des LDMOS-Hochfrequenztransistors eingestellt, ohne dass die Durchbruchsspannung beeinflusst wird.A particularly advantageous development of the method according to the invention is when the pocket zone is implanted into the semiconductor material with a dopant dose D of 0.5 × 10 12 cm -2 ≦ D ≦ 1 × 10 12 cm -2 . This sets the desired doping in the pocket zone to improve the linearity of the LDMOS RF transistor without affecting the breakdown voltage.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der
In
Auf
dem Substrat
In
dem Halbleitermaterial
Die
Source-Zone
Die
RESURF-Zone
Der
zweite Abschnitt der RESURF-Zone
In
den Kanal
Im
Bereich oberhalb des Kanals
Hinsichtlich
der in
Ferner
ist in
Durchgeführte Simulationen mit diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen LDMOS-Hochfrequenztransistors belegen die Wirksamkeit der Erfindung zur Verbesserung der Linearität durch Reduzierung der Kurzkanaleffekte, im Vergleich zu bisherigen LDMOS-Hochfrequenztransistoren.Performed simulations with this preferred embodiment of the LDMOS high-frequency transistor according to the invention occupy the Effectiveness of the Invention to Improve Linearity by Reducing Short Channel Effects, Compared to Previous LDMOS High Frequency Transistors.
Mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Durchbruchsspannung nicht beeinflusst, während die Verschiebung der Einsatzspannung in Abhängigkeit der Drainspannung deutlich reduziert wird. So liegt die Verschiebung der Einsatzspannung bei herkömmlichen LDMOS-Hochfrequenztransistoren bei einer Änderung der Drainspannung von Ud = 26 Volt auf Ud = 5 Volt bei 0,02 Volt, während bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen LDMOS-Hochfrequenztransistors die Verschiebung der Einsatzspannung bei einer Änderung der Drainspannung von Ud = 26 Volt auf Ud = 5 Volt auf 0,015 Volt reduziert wird. Dies bedeutet eine Verbesserung um 25% und somit eine höhere Linearität des LDMOS-Hochfrequenztransistors. Zusätzlich erfolgt eine Erhöhung der Verstärkung des LDMOS-Hochfrequenztransistors aufgrund der reduzierten Gate-Drain-Kapazität.With the described embodiment, the breakdown voltage is not affected, while the shift of the threshold voltage is significantly reduced as a function of the drain voltage. Thus, the shift of the threshold voltage in conventional LDMOS high-frequency transistors with a change in the drain voltage of U d = 26 volts to U d = 5 volts at 0.02 volts, while in the preferred embodiment of the LDMOS high-frequency transistor according to the invention, the shift of the threshold voltage at a Changing the drain voltage from U d = 26 volts to U d = 5 volts to 0.015 volts is reduced. This means an improvement of 25% and thus a higher linearity of the LDMOS high-frequency transistor. In addition, there is an increase in the gain of the LDMOS high-frequency transistor due to the reduced gate-drain capacitance.
- 11
- Substratsubstratum
- 22
- HalbleitermaterialSemiconductor material
- 33
- Source-ZoneSource zone
- 44
- Drain-ZoneDrain region
- 55
- Kanalchannel
- 66
- RESURF-ZoneRESURF zone
- 77
- Taschen-ZonePocket Zone
- 88th
- Sinkersinker
- 99
- Body-ZoneBody zone
- 1010
- Gateoxidgate oxide
- 1111
- Gate-ElektrodeGate electrode
- 1212
- Oberflächesurface
- 1313
- erste Seitefirst page
- 1414
- zweite Seitesecond page
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003111699 DE10311699B4 (en) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | LOMOS high frequency transistor and method of making same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003111699 DE10311699B4 (en) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | LOMOS high frequency transistor and method of making same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10311699A1 DE10311699A1 (en) | 2004-11-18 |
DE10311699B4 true DE10311699B4 (en) | 2007-07-26 |
Family
ID=33304782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2003111699 Expired - Fee Related DE10311699B4 (en) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | LOMOS high frequency transistor and method of making same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10311699B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7262476B2 (en) * | 2004-11-30 | 2007-08-28 | Agere Systems Inc. | Semiconductor device having improved power density |
CN101719515B (en) * | 2009-11-03 | 2011-11-23 | 苏州远创达科技有限公司 | LDMOS device with transverse diffusing buried layer below grid |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5155563A (en) * | 1991-03-18 | 1992-10-13 | Motorola, Inc. | Semiconductor device having low source inductance |
EP0514060A2 (en) * | 1991-05-06 | 1992-11-19 | SILICONIX Incorporated | DMOS transistor structure & method |
US6207994B1 (en) * | 1996-11-05 | 2001-03-27 | Power Integrations, Inc. | High-voltage transistor with multi-layer conduction region |
-
2003
- 2003-03-17 DE DE2003111699 patent/DE10311699B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5155563A (en) * | 1991-03-18 | 1992-10-13 | Motorola, Inc. | Semiconductor device having low source inductance |
EP0514060A2 (en) * | 1991-05-06 | 1992-11-19 | SILICONIX Incorporated | DMOS transistor structure & method |
US6207994B1 (en) * | 1996-11-05 | 2001-03-27 | Power Integrations, Inc. | High-voltage transistor with multi-layer conduction region |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10311699A1 (en) | 2004-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005038998B4 (en) | Metal oxide semiconductor device with improved shielding structure and method of manufacture | |
DE60035144T2 (en) | High-density MOS-gate power device and its manufacturing method | |
DE102008045488B4 (en) | Semiconductor device and method of making the same | |
DE102005009000B4 (en) | Trench structural type vertical semiconductor device and manufacturing method | |
DE10296457T5 (en) | Power semiconductor device with a trench gate electrode and method for producing the same | |
DE10350684A1 (en) | Production of a power transistor arrangement used as a metal oxide semiconductor power transistor involves forming a cell field in a semiconductor substrate, inserting cell field trenches and a connecting trench within the cell field | |
DE112006001516T5 (en) | Field effect transistor with charge balance | |
DE3039803A1 (en) | VERTICAL MOSFET COMPONENT | |
DE102004041198A1 (en) | Lateral semiconductor component to act as a field-effect transistor has a semiconductor body with first and second sides forming front and rear sides respectively | |
EP0913000A1 (en) | Field effect controllable semiconductor component | |
DE102019131060A1 (en) | Semiconductor device | |
DE10311699B4 (en) | LOMOS high frequency transistor and method of making same | |
EP0973205B1 (en) | High voltage MOS transistor | |
DE102005061294B4 (en) | NPT semiconductor device in the form of a MOSFET or IGBT | |
DE112010005265B4 (en) | Method of making a depletion mode DMOS transistor | |
EP1273043B1 (en) | Cmos-compatible lateral dmos transistor | |
DE2933455A1 (en) | Controlling threshold voltage of field effect structure - by dielectric layer contg. immobile ionic species | |
DE102021119199A1 (en) | Semiconductor device including gate trench structure | |
DE102004009323B4 (en) | Vertical trenched DMOS transistor and method of making the same | |
EP1161767B1 (en) | Method of making a vertical MOS transistor device | |
DE102019201453A1 (en) | Semiconductor component, circuit breaker, control device and method for producing a semiconductor component | |
DE10317381B4 (en) | Low-drain-drain vertical power transistor and method of making the same | |
DE10002129B4 (en) | Vertical DMOS transistor arrangement with low on-resistance | |
WO2022106458A1 (en) | Vertical semiconductor component and method for producing same | |
EP0973206B1 (en) | High withstand voltage MIS transistor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |