[发明专利]一种具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管

权利要求书

1.一种具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，包括：

P型衬底；

位于P型衬底表面的P型外延层；

在P型外延层上部左端形成的P型基区，P型基区部分表面形成N型源区；

在P型外延层上部右端形成的半超结区，包括横向周期间隔设置的N型柱区和P型柱区；半超结区部分表面形成N型漏区；

其特征在于：

在P型外延层上部中间区域形成N型漂移辅助区，其左端与P型基区邻接，右端与半超结区邻接；

所述P型外延层内部设置有阶梯N型重掺杂埋层；其中靠近源端的区域为较厚的N型重掺杂埋层，纵向对应于基区；靠近漏区的区域为较薄的N型重掺杂埋层，纵向对应于N型漂移辅助区和半超结区；

较薄的N型重掺杂埋层上端与半超结区的距离W满足使较薄的N型重掺杂埋层上方的P型外延层完全耗尽；

阶梯N型重掺杂埋层的阶梯高度h与重掺杂浓度相适配，根据击穿电压要求确定。

2.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于：所述阶梯N型重掺杂埋层的掺杂浓度大于1×10¹⁷cm³；较厚的N型重掺杂埋层的宽度为器件宽度的1/5-1/2，根据击穿电压要求确定。

3.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于：所述的半超结区的各个N型柱区的宽度相同，各个P型柱区的宽度相同。

4.根据权利要求3所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于：每个N型柱区与每个P型柱区的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述阶梯N型重掺杂埋层的横截面为圆形或矩形；所述阶梯N型重掺杂埋层的纵截面为圆形或矩形。

6.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，所述阶梯N型重掺杂埋层的掺杂浓度是均匀的。

7.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于：所述半超结区所注入的N柱和P柱的掺杂浓度为4～5×10¹⁶cm³。

8.根据权利要求1所述的具有阶梯N型重掺杂埋层的半超结横向双扩散金属氧化物半导体场效应管，其特征在于：

所述较薄的N型重掺杂埋层上端与半超结区的距离W的取值范围为1～1.5倍器件宽度；

所述阶梯N型重掺杂埋层的阶梯高度h的取值范围为0.25～0.75倍器件宽度；

所述阶梯N型重掺杂埋层下方的P型外延层厚度的取值范围为0.5～1倍器件宽度；

所述较薄的N型重掺杂埋层的厚度取值范围为1～2um。