[发明专利]具有不同宽度硅柱的高压垂直晶体管

权利要求书

1.一种用于离线电源控制的AC/DC功率转换器和马达控制的垂直高 压场效应晶体管(HVFET)，包括：

布置在环形图案中的半导体材料柱，所述环形图案具有至少两个平行 并且线性的边带部分以及至少两个圆形部分，每个所述边带部分具有第一 宽度，所述圆形部分具有比所述第一宽度窄的第二宽度，第一导电类型的 源极区域设置在所述柱的顶表面上或附近，第二导电类型的主体区域设置 在位于所述源极区域之下的所述柱中；

第一和第二电介质区域，设置在所述柱的相反侧，所述第一电介质区 域横向地被所述柱围绕，所述第二电介质区域横向地围绕所述柱；

第一和第二场板，分别设置在所述第一和第二电介质区域中。

2.根据权利要求1所述的垂直高压场效应晶体管，进一步包括分别 在所述第一和第二电介质区域中设置于邻近所述主体区域的所述柱的所述 顶表面上或附近的第一和第二栅极部件，所述第一和第二栅极部件通过栅 极氧化物与所述主体区域间隔开。

3.根据权利要求1所述的垂直高压场效应晶体管，其中，所述柱与 所述第一和第二场板间沿着所述柱的所有点间隔开恒定的间距。

4.根据权利要求3所述的垂直高压场效应晶体管，其中所述间距与 分别间隔开所述场板与所述柱的所述第一和第二电介质区域的侧向厚度相 同。

5.根据权利要求1所述的垂直高压场效应晶体管，其中所述柱进一 步包括过渡部分，每一个所述过渡部分具有至少一个变细的边缘，所述边 缘将所述边带部分由所述第一宽度窄化至所述第二宽度。

6.根据权利要求5所述的垂直高压场效应晶体管，进一步包括延伸 部分，每一个所述延伸部分具有所述第二宽度，并将对应的一个所述过渡 部分与一个所述圆形部分连接到一起。

7.根据权利要求2所述的垂直高压场效应晶体管，其中所述第一和 第二栅极部件与所述第一和第二场板完全绝缘。

8.根据权利要求5所述的垂直高压场效应晶体管，其中每个所述过 渡部分包括设置在所述柱相对侧上的一对锥形边缘，该对所述锥形边缘将 所述边带部分的所述第一宽度窄化至所述第二宽度。

9.根据权利要求1所述的垂直高压场效应晶体管，其中至少两个所 述圆形部分包括设置在所述环形图案相对末端上的一对半圆部分。

10.一种用于离线电源控制的AC/DC功率转换器和马达控制的垂直 高压场效应晶体管(HVFET)，包括：

具有垂直厚度的半导体材料柱，形成在环形图案中，所述柱包括：

一对平行且线性的边带部分，每个所述边带部分具有第一宽度，所述 边带部分在第一侧向方向上延伸；以及

一对圆形尖端部分，所述圆形尖端部分具有比所述第一宽度窄的第二 宽度，

其中，所述柱的垂直厚度至少比所述边带部分的所述第一宽度大12 倍，以及至少比所述尖端部分的第二宽度大15倍。

11.根据权利要求10所述的垂直高压场效应晶体管，其中所述柱进 一步包括位于每一所述边带部分的每个末端上的过渡部分，所述过渡部分 经第一距离将所述柱从所述第一宽度窄化至所述第二宽度。

12.根据权利要求11所述的垂直高压场效应晶体管，其中每个所述 过渡部分具有至少一个锥形边缘。

13.根据权利要求11所述的垂直高压场效应晶体管，其中每个所述 过渡部分包括设置在所述柱相对侧上的一对锥形边缘。

14.根据权利要求10所述的垂直高压场效应晶体管，其中每个所述 边带部分的每一末端以从所述第一宽度至所述第二宽度的陡峭阶梯过渡部 分而直接地与一个所述尖端部分的一个末端连接。

15.根据权利要求11所述的垂直高压场效应晶体管，其中所述柱进 一步包括线性的延伸部分，其将每个所述过渡部分的末端与一个所述尖端 部分的末端连接，所述延伸部分具有第二宽度并延伸第二距离。