[发明专利]一种小体积高耐压MOSFET

说明书

技术领域

一种小体积高耐压MOSFET，属于半导体器件制造技术领域。具体涉及一种小体积高耐压的金属氧化物半导体场效应晶体管，即MOSFET。

背景技术

在金属氧化物半导体场效应晶体管(以下简称MOSFET)中，电流流动的期望方向是垂直通过MOSFET，然而如果超过了击穿电压(BVds)，则在加衬着器件沟槽拐角的氧化物可能会被击穿，并且在MOSFET中出现不期望的电流流动，而电场强度在主扩散结弯曲弧度部位最大，这使得MOSFET的耐压性能大打折扣。

传统N通道高压MOSFET的高压终止区(Termination)架构一般采用多个降压环的设计如图1所示，利用一个或多个P-扩散结来降低P-主扩散结变曲孤度“2”处的电场强度，因而增加“2”弯曲度的耐压能力而达成的MOSFET管的漏极与源极的高耐压功能，视乎MOSFET管的漏极与源极的耐压应用需求，P-降压环数从2个或2个以上到7个至10个，其所占的范围空间由约100微米到300微米至400微米或以上，由于此降压环所形成的终止区域是围绕在MOSFET管芯片的外周，占去很大的芯片面积比例，因而降低了芯片的面积使用效率，造成晶圆片的浪费及成本的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，省去现有技术的高压终止区架构和多个P-降压环，可减小MOSFET的体积40％-70％；取消MOSFET主扩散结弯曲弧度部位，降低其电场强度，提高耐压性能的一种小体积高耐压MOSFET。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种小体积高耐压MOSFET，包括半导体基板上的有源区和边缘区，有源区位于半导体基板的中心区，边缘区环绕在有源区的四周上方，边缘区的下方主扩散结的上方覆盖有SiO₂层，其特征在于：有源区和边缘区的主扩散结为贯穿半导体基板的中心区的PN结平面层，SiO₂层外围及边缘区侧面覆盖有钝化层。

所述的主扩散结厚度为1-10微米。

所述的MOSFET为N通道或P通道。

与现有技术相比，本发明一种小体积高耐压MOSFET所具有的有益效果是：

1、去掉传统架构的终止区域和多个P-降压环，使MOSFET芯片的面积大大缩小，从而提高其面积的有效使用比例。使用本发明技术的晶粒，可以把体积缩小40％-70％，大幅度降低成本。

2、取消现有技术MOSFET主扩散结弯曲弧度部位，降低其电场强度，提高耐压性能。主扩散结为一水平面的PN结，其耐压功能比传统的架构大大提高，同等的耐压功能要求，本发明的N-Si掺杂浓度可以比传统架构的N-Si掺杂加浓，由此则漏极到源极的内阻也会大大降低，因而消耗会大幅度减少，其所处理的电源转换效率则会相应的提升。

3、MOSFET的切割面经过钝化制程处理，漏极到源极的漏电流也会降至最低。

附图说明

图1是现有技术降压环的N通道MOSFET结构示意图。

图2是现有技术降压环的N通道MOSFET效果晶粒。

图3是本发明N通道MOSFET结构示意图。

图4是本发明N通道MOSFET钝化层示意图。

图5是本发明N通道MOSFET效果晶粒。

其中：1、主扩散结 2、主扩散结的弯曲弧度部位 3、P-扩散降压环 4、划片槽 5、N+区 6、SiO₂层 7、N-Si层 8、漏极N+Si层 9、钝化层 10、P-区 101、有源区 102、边缘区。

图3～5是本发明一种小体积高耐压MOSFET的最佳实施例，下面结合附图1～5对本发明做进一步说明：

具体实施方式

实施例1

参照附图3～5：

如图3所示为本发明的一种小体积高耐压N通道MOSFET结构示意图，该小体积高耐压MOSFET，MOSFET包括有源区101和边缘区102，边缘区的P-区10和N-Si层7之间的是主扩散结1，其向外延伸与相邻的MOSFET的主扩散结相连，形成一条水平分布的一体主扩散结，贯穿整个晶粒；有源区101位于半导体基板的中心区，边缘区102环绕在有源区101的四周上方，边缘区102的下方主扩散结1的上方覆盖有SiO₂层6，有源区101和边缘区102的主扩散结1为贯穿半导体基板中心区的PN结平面层，所述的主扩散结1厚度为1-10微米。