SOI器件结构的制作方法

本发明涉及半导体soi高压器件领域，具体涉及一种散热性能较好的soi器件结构。

背景技术：

soi(silicon-on-insulator，绝缘衬底上的硅)技术是在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层。通过在绝缘体上形成半导体薄膜，soi材料具有了体硅所无法比拟的优点：可以实现集成电路中元器件的介质隔离，彻底消除了体硅cmos电路中的寄生闩锁效应；采用这种材料制成的集成电路还具有寄生电容小、集成密度高、速度快、工艺简单、短沟道效应小及特别适用于低压低功耗电路等优势，因此可以说soi将有可能成为深亚微米的低压、低功耗集成电路的主流技术，进入实际应用阶段.但由于低热传导率的sio2绝缘氧化埋层所造成的自加热效应导致器件的沟道电流下降和负差分电阻的形成等，导致soi技术的应用受到一定的限制。因而，如何克服自加热效应，成为soi材料与器件研究的新课题。

由于soi结构就是在体硅工艺基础上多出一个埋层氧化层11，使得从衬底部分散出的热量大大减少，因此大多数的论文及专利都是在探讨如何改变埋层结构和材料，以利于散热，从而忽略了对于场氧化层12的改进，尤其对于高压器件，场氧化层厚度与埋层厚度相近，并且与隔离层13等氧化层叠加之后的厚度使前者对散热的影响更不能被忽略。

本专利将改变高压soi器件场氧化层以提高散热性能。

技术实现要素：

本发明提供一种soi高压器件结构，以有效抑制自加热效应，提高器件散热性能。

本发明提供了soi高压器件结构，包括传统三层结构、场氧化层及隔离层。

可选的，所述soi高压结构为soi-ldmos高压器件结构。

可选的，所述场氧化层所用材料为poly或其他介电常数及热传导率相似材料

本发明实施例提供了soi高压器件结构，该soi高压器件结构包括以poly为材料的场氧化层，及传统sio2材料的隔离氧化层，将场氧化层的部分材料变为不掺杂的poly，由于sio2的热传导率远小于poly，这种改变可以使得场氧的热阻大大降低，有利于散热。

可选的，所述隔离层所用材料为poly或其他介电常数及热传导率相似材料。

本发明实施例提供了soi高压器件结构，该soi高压器件结构包括以poly为材料的隔离层及场氧化层，将场氧化层和隔离层材料变为不掺杂的poly，由于sio2的热传导率远小于poly，这种改变可以使得器件上层热阻大大降低，有利于抑制自加热效应。

附图说明

图1是现有技术中soi-ldmos器件的结构示意图；

图2是本发明第一实施例中soi-ldmos结构示意；

图3是本发明第二实施例中soi-ldmos结构示意。

具体实施方式

图2是本发明第一实施例中soi-ldmos结构示意，该结构将场氧化层21的材料变为不掺杂的poly材料，场氧化层长出之后，将一部分刻蚀掉，并淀积poly22，再淀积隔离氧化层23，最后淀积金属电极。由于sio2的热传导率约为si的1/100，但介电常数为si的3倍，所以这种改变可以使得场氧部分热阻大大降低，有利于散热，而场氧化层的热阻和埋层的热阻相当于并联的关系，明显较低的场氧化层热阻会导致绝大多数热量从场氧化层散失，可以达到有效散热的目的。

图3是本发明第二实施例中soi-ldmos结构示意，该结构将场氧化层和隔离层的材料都变为不掺杂的poly材料。长出场氧化层31之后，将一部份刻蚀掉，然后淀积poly材料32，再淀积金属层，除刻蚀掉的场氧化层外，整个隔离氧化层都由poly代替，由于poly也同氧化层一样，属于不导电的绝缘体，所以可以作此替换。由于si的热传导率远大于sio2的热传导率，而介电常数与si相差不多，因此，此种结构不仅可以明显抑制自加热效应，而且在工艺实现上更加简便易行，

上述实施例以n型ldmos器件为例说明上述方案，实际上对于p型ldmos器件，为简便器件，本技术书不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了半导体SOI高压器件结构及其制造方法，以改善其散热性能。其中该散热性能较好的SOI器件结构，包括改变高压SOI器件场氧化层所用材料，利用不同材料的热导率及介电常数差异，在不改变器件尺寸且不对SOI三层结构部分做改动的条件下，可以有效改善SOI高压器件散热性能。

技术研发人员：沈立;陆宇;周润宝;沈金龙;程玉华
受保护的技术使用者：上海卓弘微系统科技有限公司;上海芯哲微电子科技股份有限公司;上海北京大学微电子研究院
技术研发日：2017.12.28
技术公布日：2019.07.05