[发明专利]一种短路阳极薄层高压功率器件

权利要求书

1.一种短路阳极薄层高压功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上层叠设置的衬底层(1)，埋氧层(2)和N型顶部半导体层(11)；所述N型顶部半导体层(11)表面沿横向方向依次具有阴极结构、栅极结构和阳极结构；

所述阴极结构包括沿器件垂直方向贯穿N型顶部半导体层(11)与埋氧层(2)上表面接触的P型阱区(3)，以及位于P型阱区(3)上部的沿横向方向并列设置的第一P型重掺杂区(4)和第一N型重掺杂区(5)，所述第一P型重掺杂区(4)和第一N型重掺杂区(5)相互接触，所述第一P型重掺杂区(4)和第一N型重掺杂区(5)上表面共同引出阴极电极，第一N型重掺杂区(5)位于靠近栅极结构的一侧；以三维直角坐标系对器件的三维方向进行定义：定义器件横向方向为x轴方向、器件垂直方向为y轴方向、器件纵向方向即第三维方向为z轴方向；

其特征在于：

所述栅极结构包括导电材料(6)和栅介质(7)；所述导电材料(6)嵌入设置在靠近阴极结构一侧的栅介质(7)上层，导电材料(6)上表面与另一侧栅介质(7)上表面齐平，沿x轴方向，导电材料(6)及其底部的栅介质(7)中部沿y轴方向下凹形成第一凹形槽(121)，第一凹形槽(121)与埋氧层(2)上表面之间有间距T1，形成狭窄的导电路径；所述栅介质(7)一侧的下表面与第一N型重掺杂区(5)的部分上表面交叠，栅介质(7)的另一侧与阳极结构有间距；导电材料(6)上表面引出栅极电极；

所述阳极结构沿x轴方向依次包括N型缓冲层(8)、第二P型重掺杂区(9)和第二N型重掺杂区(10)；N型缓冲层(8)位于靠近栅极结构一侧，第二P型重掺杂区(9)嵌入设置在N型缓冲层(8)远离栅极结构一侧上层；在第二P型重掺杂区(9)与第二N型重掺杂区(10)之间具有第二凹形槽(122)，第二凹形槽(122)底部与埋氧层(2)上表面之间有间距T1，形成狭窄的导电路径；沿z轴方向，第二N型重掺杂区(10)呈间断分布，被多个隔离槽(13)隔离，且隔离槽(13)底部与埋氧层(2)上表面之间的间距为T2；所述第二P型重掺杂区(9)和第二N型重掺杂区(10)上表面共同引出阳极电极。

2.根据权利要求1所述的一种短路阳极薄层高压功率器件，其特征在于，所述T2＝0。

3.根据权利要求1或2的所述的一种短路阳极薄层高压功率器件，其特征在于，所述第二凹形槽(122)和隔离槽(13)被绝缘介质(14)填满。

4.根据权利要求1所述的一种短路阳极薄层高压功率器件，其特征在于，所述第二凹形槽(122)表面被绝缘介质(14)所覆盖，P型多晶硅(15)覆盖于绝缘介质(14)上表面并填充满凹形槽(122)；所述隔离槽(13)四壁及底部被绝缘介质(14)所覆盖，P型多晶硅(15)填满隔离槽(13)剩余空间。