[发明专利]一种横向功率器件

说明书

本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种横向功率器件。本发明主要特征在于：漂移区表面的场板结构采用凸出形状，优化漂移区长度。正向导通时，栅结构与场板结构下方的漂移区表面产生连续的电子积累层，形成积累型输运模式，以降低器件比导通电阻；反向阻断时，场板结构中反偏的PN结承受耐压，且场板结构不仅能辅助耗尽漂移区以提高漂移区掺杂浓度而降低器件比导通电阻，还能调制横向电场分布以提高耐压。相对传统LDMOS，本发明实现高耐压的同时具有更低的比导通电阻。

技术领域

本发明属于功率半导体技术领域，涉及一种横向功率器件。

背景技术

与VDMOS(Vertical Double Diffusion MOS，纵向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管)相比，LDMOS具有开关速度快，易于集成的特点，广泛应用于功率集成电路中。

在常规LDMOS中，存在着比导通电阻(Special On-resistance，R_on,sp)与耐压(Breakdown Voltage，BV)之间的矛盾关系：R_on,sp∝BV^2.5,其被称之为“硅极限”。通过降低漂移区掺杂浓度，增长漂移区均可提高器件的耐压，但同时会增大器件的比导通电阻，造成功耗上升。为了缓解这一矛盾关系，RESURF技术、超结技术和槽型技术等是常用手段。RESRUF技术和超结技术本质上都是在漂移区内引入P型区来辅助耗尽N型漂移区，以提高漂移区掺杂浓度而降低R_on,sp。但是二者均无法有效降低漂移区的长度，且引入的P型区可能会占用漂移区的导电路径，不利于降低器件R_on,sp。槽型技术则可通过在漂移区引入介质槽结构，折叠漂移区，因而缩短了漂移区长度，同时介质槽辅助耗尽漂移区以提高漂移区掺杂浓度，从而显著降低了器件R_on,sp。但是无论是槽型技术、超结技术还是RESURF技术，正向导通时电流均为通过中性漂移区载流子的漂移输运方式，因此R_on,sp仍然会受到漂移区掺杂浓度的制约。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种横向功率器件。

本发明的技术方案为：

一种横向功率器件，包括沿器件垂直方向自下而上依次层叠设置的P衬底1、N漂移区2和场板结构；

沿器件横向方向，N漂移区2的表面从一侧到另一侧依次包括源极结构、栅极结构和漏极结构；所述场板结构和位于源极结构和漏极结构之间；

所述的源极结构包括P型阱区31、P型体接触区5和第一N型重掺杂区6；所述P型体接触区5和第一N型重掺杂区6相互接触并列位于P型阱区31上层远离N漂移区2的一端，且第一N型重掺杂区6在靠近N漂移区2的一侧，P型体接触区5和第一N型重掺杂区6上表面共同引出源极电极；

所述漏极结构包括N型缓冲区4和第二N型重掺杂区7；所述第二N型重掺杂区7位于N型缓冲区4上表面，所述第二N型重掺杂区7的引出端为漏极电极；