CN1212674C - 横向缓冲p型金属氧化物半导体管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种横向缓冲P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底，在P型衬底上设有N型外延层，在N型外延层上设有P型漂移区、源、N型外延接触孔和场氧化层，在P型漂移区上设有漏和另一场氧化层，在场氧化层、N型外延接触孔、源、N型外延层、另一场氧化层和漏上设有栅氧化层，在栅氧化层上设有多晶栅，在栅氧化层和多晶栅上设有氧化层，在N型外延接触孔及源、多晶栅和漏上分别设有铝引线，在P型漂移区和漏之间设有P型缓冲层。本发明引入了P型缓冲层，P型缓冲层可以减小漏区的电场曲率、降低漏极电流聚集，从而减少漏极碰撞电离和二次击穿现象，提高击穿电压；P型缓冲层还可以降低导通电阻，从而增大工作电流。
Description
一、技术领域
本发明是一种金属氧化物半导体管，尤其是用于集成电路的高压P型金属氧化物半导体管。
二、背景技术
金属氧化物半导体型功率集成器件具有开关特性好、功耗小等优点，更为重要的是金属氧化物半导体型功率器件易于兼容标准低压金属氧化物半导体工艺，降低芯片的生产成本，因此在10V-600V的应用范围内金属氧化物半导体型功率集成器件具有绝对优势，在100V工作电压以内，采用体硅材料具有成本低等优势，但在100V以上，体硅材料已无法满足设计要求，因此外延材料将成为首选，采用外延材料可以满足1000V以内的工作电压要求。正是由于相关应用领域的不断扩展，高压P型金属氧化物半导体型器件出现了多种结构，虽然有些结构提高了器件的性能，但是和实际制备工艺脱节，兼容性很差，不易集成到高压功率集成芯片中；有些结构则由于制备工艺过于复杂导致成品率下降及成本增高，从而无法实现产业化。
三、技术内容
技术问题 本发明提供一种能够提高击穿电压和工作电流，尤其是击穿电压在100V以上、工作电流在10mA以上且与标准外延金属氧化物半导体工艺相兼容的横向缓冲P型金属氧化物半导体管。
技术方案 一种横向缓冲P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底1，在P型衬底1上设有N型外延层2，在N型外延层2上设有P型漂移区3、源4、N型外延接触孔5和场氧化层6，在P型漂移区3上设有漏7和另一场氧化层8，在场氧化层6、N型外延接触孔5、源4、N型外延层2、另一场氧化层8和漏7上设有栅氧化层9，在栅氧化层9上设有多晶栅10，在栅氧化层9和多晶栅10上设有氧化层11，在N型外延接触孔5及源4、多晶栅10和漏7上分别设有铝引线12、13和14，在P型漂移区3和漏7之间设有P型缓冲层15。
有益效果 (1)本发明引入了P型缓冲层，P型缓冲层可以减小漏区的电场曲率、降低漏极电流聚集，从而减少漏极碰撞电离和二次击穿现象，提高击穿电压；P型缓冲层还可以降低导通电阻，从而增大工作电流。本发明在击穿电压100V以上、工作电流10mA以上的条件下所产生的“提高击穿电压，增大工作电流”优势则尤为明显。(2)本发明采用了在N型外延接触孔及源与N型外延层之间设有N型阱的技术措施，它可以有效地防止高压P型金属氧化物半导体管的穿通，从而进一步提高了击穿电压。(3)由于本发明的P型缓冲层和N型阱可以基于标准外延低压金属氧化物半导体工艺线上实现，故本发明具有制造成本低，可产业化等优点。(4)N型外延材料与体硅材料相比可以提供更好的击穿特性。
四、附图说明
图1是本实施例的结构示意图。
五、具体实施方案
一种横向缓冲P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底1，在P型衬底1上设有N型外延层2，在N型外延层2上设有P型漂移区3、源4、N型外延接触孔5和场氧化层6，在P型漂移区3上设有漏7和另一场氧化层8，在场氧化层6、N型外延接触孔5、源4、N型外延层2、另一场氧化层8和漏7上设有栅氧化层9，在栅氧化层9上设有多晶栅10，在栅氧化层9和多晶栅10上设有氧化层11，在N型外延接触孔5及源4、多晶栅10和漏7上分别设有铝引线12、13和14，在P型漂移区3和漏7之间设有P型缓冲层15，在本实施例中，在N型外延接触孔5及源4与N型外延层2之间设有N型阱16，P型缓冲层是一种浓度大于P型漂移区浓度的P型杂质层。
Claims (2)
1、一种横向缓冲P型金属氧化物半导体管，包括：P型衬底(1)，在P型衬底(1)上设有N型外延层(2)，在N型外延层(2)上设有P型漂移区(3)、源(4)、N型外延接触孔(5)和场氧化层(6)，在P型漂移区(3)上设有漏(7)和另一场氧化层(8)，在场氧化层(6)、N型外延接触孔(5)、源(4)、N型外延层(2)、另一场氧化层(8)和漏(7)上设有栅氧化层(9)，在栅氧化层(9)上设有多晶栅(10)，在栅氧化层(9)和多晶栅(10)上设有氧化层(11)，在N型外延接触孔(5)及源(4)上设有铝引线(12)，在多晶栅(10)上设有铝引线(13)，在漏(7)上设有铝引线(14)，其特征在于在P型漂移区(3)和漏(7)之间设有P型缓冲层(15)。
2、根据权利要求1所述的横向缓冲P型金属氧化物半导体管，其特征在于在“N型外延接触孔(5)及源(4)”与N型外延层(2)之间设有N型阱(16)。
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