The invention relates to the technical field of semiconductor power devices, and relates to a superjunction transverse high voltage device with a step buried oxygen layer. The transverse high voltage device with a step buried oxygen layer introduces a step buried oxygen layer between the N-type drift region and the P-type substrate, and the charge distribution in the drift region is optimized according to the gradual increase from source to leakage, shielding the substrate auxiliary depletion effect, so that the super-junction layer achieves the charge balance and increases the transverse of the device. Breakdown voltage. In addition, the stepped buried oxygen layer also acts as a fixed hole, which greatly increases the concentration of holes in the buried layer, thus increasing the buried electric field and increasing the longitudinal breakdown voltage of the device. The invention has the advantages of high pressure resistance and reduced process difficulty.
【技术实现步骤摘要】
一种具有阶梯埋氧层的超结横向高压器件
本专利技术属于功率半导体
,涉及一种具有阶梯埋氧层的超结横向高压器件。
技术介绍
功率半导体器件作为电力电子系统的核心器件,是现代生活中不可或缺的重要电子元件。随着应用范围的拓宽,其应用领域从家用消费类电子设备延伸到各类工业设备、能源和航天等领域。近年来,随着科学技术的飞速发展,使得半导体技术逐渐形成两大分支:一个是以大规模集成电路为核心,实现对信息的存储、处理以及转换;另一个则是以功率半导体器件为核心,应用于电源和控制电路,实现对电能的处理和变换。功率器件全称是功率半导体器件或半导体功率器件,简单的说,就是进行功率处理的,具有处理高电压,大电流能力的半导体器件。随着社会的发展,功率器件朝着高耐压BV、低比导通电阻Ron,sp的方向发展。对于目前研究的硅材料器件,比导通电阻Ron,sp和耐压BV呈2.5次方的关系(“硅极限”),高的比导通电阻会降低器件的性能。电力电子系统的小型化、集成化为功率半导体器件的发展提出了一个重要方向:智能功率集成电路。它要求将保护、控制、检测、驱动等低压电路和高压功率器件集成在统一芯片上。因此,要求功率器件的尺寸越来越小,器件的性能越来越好。陈星弼院士提出了超结功率器件,进一步优化了耐压与比导通电阻之间的关系。在器件中运用超结技术,即用高浓度掺杂的P条和N条替代单一掺杂的漂移区。对于N型LDMOS而言,当器件处于开态时,高浓度掺杂的N条可以提供低阻通道,有效降低器件的比导通电阻。当器件处于关态时,高浓度掺杂的P条和N条相互耗尽,N条中的电离施主离子终止于P区中的电离受主离子,提高器件的 ...
【技术保护点】
1.一种具有阶梯埋氧层的超结横向高压器件,包括P型衬底1上、阶梯型的埋氧层23以及设置在阶梯埋氧层23上端的N型漂移区31,所述N型漂移区31中设置有P型体区41、超结层71以及第二N型重掺杂34,所述P型体区41中包括相互独立的第一N型重掺杂区42和P型重掺杂区32,所述P型体区41上端设置有源金属52和栅氧化层21,所述栅氧化层21上端设置有多晶硅栅电极61,所述超结层71包括N型掺杂条33和P型掺杂条43,所述第二N型重掺杂34上端面设置有漏极金属53,所述漏极金属53和栅氧化层21之间通过介电层22隔离,所述介质隔离层22上端面设置有漏极场板81。
【技术特征摘要】
1.一种具有阶梯埋氧层的超结横向高压器件,包括P型衬底1上、阶梯型的埋氧层23以及设置在阶梯埋氧层23上端的N型漂移区31,所述N型漂移区31中设置有P型体区41、超结层71以及第二N型重掺杂34,所述P型体区41中包括相互独立的第一N型重掺杂区42和P型重掺杂区32,所述P型体区41上端设置有源金属52和栅氧化层21,所述栅氧化层21上端设置...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴丽娟,张银艳,朱琳,雷冰,黄也,吴怡清,
申请(专利权)人:长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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