[发明专利]一种SOI横向功率MOSFET器件

权利要求书

1.一种SOI横向功率MOSFET器件，包括自下而上的衬底层（1）、介质埋层（2）和有源层（3）；所述有源层（3）为第一掺杂类型半导体；有源层（3）表面一侧具有第二掺杂类型的半导体体区（7），另一侧表面具有第一重掺杂类型半导体漏区（7c）；第二掺杂类型的半导体体区（7）中具有相互独立的第一重掺杂类型半导体源区（7a）和第二重掺杂类型半导体体接触区（7b），第一重掺杂类型半导体源区（7a）和第二重掺杂类型半导体体接触区（7b）的引出端与金属源电极（S）相连；第一重掺杂类型半导体漏区（7c）的引出端与金属漏电极（D）相连；第二掺杂类型的半导体体区（7）与第一重掺杂类型半导体漏区（7c）之间的有源层（3）形成器件的漂移区（4）；漂移区（4）中具有介质槽（9），且介质槽（9）的一侧与第二掺杂类型的半导体体区（7）相接触；有源层（3）中还具有栅极结构（8），所述栅极结构（8）由栅介质材料（8a）、栅导电材料（8b）和金属栅电极（G）构成；其中栅导电材料（8b）的引出端与金属栅电极相连，栅导电材料（8b）采用与第二掺杂类型的半导体体区（7）、第一重掺杂类型半导体源区（7a）和有源层（3）均接触的栅介质材料（8a）进行隔离；

其特征在于，所述介质槽（9）的纵向深度大于第二掺杂类型的半导体体区（7）的纵向深度但小于有源层（3）厚度；介质槽（9）自下而上由两种或两种以上不同介电系数的介质材料填充，且介质材料的介电系数低于有源层（3）所用材料的介电常数，同时介质材料的介电系数自下而上逐渐递减；介质槽（9）与第二掺杂类型的半导体体区（7）接触的一侧还具有一个顶部与第二掺杂类型的半导体体区（7）相接触的第二掺杂类型的半导体条状区域（6），该第二掺杂类型的半导体条状区域（6）形成第二掺杂类型的半导体体区（7）的纵向延伸结构；介质槽（9）与介质埋层（2）之间的有源层（3）中还具有第二掺杂类型的半导体埋层（5），第二掺杂类型的半导体埋层（5）与介质槽（9）底部和介质埋层（2）顶部均不接触。

2.根据权利要求1所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述栅极结构为平面栅结构。

3.根据权利要求1所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述栅极结构为沟槽栅结构。

4.根据权利要求3所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅结构的纵向深度与第二掺杂类型的半导体体区（7）的纵向深度相当。

5.根据权利要求3所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述沟槽栅结构的纵向深度延伸至介质埋层（2）。

6.根据权利要求5所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，第二掺杂类型的半导体埋层（5）与介质埋层（2）之间还具有第一掺杂类型的半导体缓冲层（4a），所述第一掺杂类型的半导体缓冲层（4a）与第二掺杂类型的半导体埋层（5）不相接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述半导体埋层（2）的横向位置与介质槽（9）平齐或不平齐。

8.根据权利要求1至6中任一项所述SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述介质槽（9）靠近第一重掺杂类型半导体漏区（7c）的一侧还具有与介质槽（9）相接触的第二掺杂类型的半导体条状区域（6a）。

9.根据权利要求8所述的SOI横向功率MOSFET器件，其特征在于，所述与介质槽（9）相接触的第二掺杂类型的半导体条状区域（6a）的顶部与第一重掺杂类型半导体漏区（7c）相连，且第一重掺杂类型半导体漏区（7c）侧面与介质槽（9）相连。