CN116825785A - 一种横向功率半导体器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种横向功率半导体器件，在传统横向功率半导体器件的栅氧化层处引入沿第二方向依次排列的第一栅极介质层，第二栅极介质层和第三栅极介质，三者的厚度可以调节，沿第二方向的长度可调节；在本发明所述的横向功率半导体器件中集成了第一场效应结构和第二场效应结构，其中，第二场效应结构具有较低的阈值电压，采取栅源短接的连接形式。当器件内部寄生PN结二极管处于正向偏置时，电流主要由第二场效应结构传导，因而器件整体的导通损耗得以降低，反向恢复特性得以改善。当本发明所述器件被应用于一些特定电路，比如同步Buck变换器中时，可以有效的降低续流损耗，改善反向恢复特性，提高变换效率。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，具体的涉及一种横向功率半导体器件。
背景技术
在功率管理系统中，功率半导体器件最主要的功能之一就是作为功率开关使用，通过器件的高速开关可实现如交直流、高低压、高低频率的相互转换。例如，图1展示了功率半导体器件在同步Buck变换器中的应用。负载中的电感元件导致在特定的工作周期内，功率半导体器件工作于反向模式，即源极电压高于漏极电压，栅极电压为零。此时，功率半导体器件内部的寄生PN结二极管正偏，承担反向续流，产生一定的功率损耗。为降低续流时的功率损耗，同时改善寄生PN结二极管的反向恢复特性，业内通常采取单芯片集成的方式，将肖特基二极管与功率半导体器件并联。然而，为了实现肖特基二极管与功率半导体器件的集成，需要形成金属半导体接触。同时，为了保证肖特基二极管具有良好的电学特性，所使用的金属可能会不同于形成器件中大多数欧姆接触所用的金属。这就给集成器件的制造工艺带来了巨大挑战。与此同时，在肖特基二极管处于反偏时，还具有泄漏电流较大和功率损耗较大的问题，随着温度和电流的增加，这些问题可能进一步带来可靠性方面的问题。因此，肖特基二极管与功率半导体器件的单芯片集成会带来许多设计问题。
发明内容
根据以上所述的现有技术的不完美，本发明的目的在于提供一种横向功率半导体器件。
为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：
一种横向功率半导体器件，包括：
设置于第二导电类型衬底64上表面的第二导电类型外延层63；
设置于第二导电类型外延层63内部的第二导电类型阱区62与第一导电类型阱区52；
设置于第二导电类型阱区62内部的第二导电类型重掺杂体接触区61与第一导电类型重掺杂源区51，其中第二导电类型重掺杂体接触区61通过通孔与第一金属11相连，接源极电位，第一导电类型重掺杂源区51通过通孔与第二金属12相连，接源极电位；
设置于第一导电类型阱区52内部的第一导电类型重掺杂漏区53，第一导电类型重掺杂漏区53通过通孔与第四金属14相连，接漏极电位；
设置于第二导电类型阱区62上表面、第一导电类型阱区52部分上表面以及第一导电类型重掺杂源区51部分上表面依次相接的第一栅极介质层31、第二栅极介质层32以及第三栅极介质层33；
设置于第一栅极介质层31上方的第一栅极41，通过通孔与第三金属13相连，接栅极电位；
设置于第三栅极介质层33上方的第二栅极42，通过通孔与第二金属12相连，接源极电位；
设置于整个器件上表面的层间介质层2，第一金属11、第二金属12、第三金属13与第四金属14四者通过层间介质层2相互隔离，第一栅极41与第二栅极42通过层间介质层2相互隔离；
平行于整个器件上表面的平面内从第二类型重掺杂体接触区61到第一类型重掺杂漏区53的方向为第一方向，该平面内垂直于第一方向的方向为第二方向，垂直于该平面的方向为第三方向；
第一栅极介质层31、第二栅极介质层32和第三栅极介质层33沿第二方向依次排列，其中，第一栅极介质层31和第二栅极介质层32的厚度都大于第三栅极介质层33的厚度，且第一栅极介质层31的厚度等于第二栅极介质层32的厚度；或者第一栅极介质层31的厚度大于第二栅极介质层32的厚度，第二栅极介质层32的厚度等于第三栅极介质层33的厚度；或者第一栅极介质层31的厚度等于第三栅极介质层33的厚度，且大于第二栅极介质层32的厚度；
第一栅极介质层31、第二栅极介质层32、第三栅极介质层33沿第二方向的长度可以调节；
与栅极电位相连的第一栅极41、第一栅极介质层31、与源极电位相连的第二导电类型体接触区61和第一导电类型重掺杂源区51、位于第一栅极介质层31下方的第二导电类型阱区62、第一导电类型阱区52以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区53构成了一个第一场效应结构；
与源极电位相连的第二栅极42、第三栅极介质层33、与源极电位相连的第二导电类型体接触区61和第一导电类型重掺杂源区51、位于第三栅极介质层33下方的第二导电类型阱区62、第一导电类型阱区52以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区53构成了一个第二场效应结构。
作为优选方式，通过调节第一栅极介质层31、第二栅极介质层32和第三栅极介质层33的厚度以及相对介电常数，来调节器件中第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，介质层厚度越厚，介质层材料的相对介电常数越小，所对应场效应结构的阈值电压越大。作为优选方式，可以在第三栅极介质层33下方，第二导电类型阱区62的上表面引入沟道掺杂区66。
作为优选方式，在第二导电类型阱区62左上角引入第二导电类型浅阱区65，形成浅阱区的注入能量和结深小于第二导电类型阱区62，第二导电类型重掺杂体接触区61与第一导电类型重掺杂源区51设置于第二导电类型浅阱区65内；
作为优选方式，在第一导电类型阱区52右上角引入第一导电类型浅阱区54，形成浅阱区的注入能量和结深小于第一导电类型阱区52，第一导电类型重掺杂漏区53设置于第一导电类型浅阱区54内。
作为优选方式，在第一导电类型阱区52上表面与层间介质层2之间引入浅槽隔离介质层34，其左侧与第一栅极介质层31、第二栅极介质层32以及第三栅极介质层33相连，右侧延伸至第一导电类型重掺杂漏区53。
作为优选方式，在层间介质层2下方的第一导电类型阱区52中引入第二导电类型掺杂区67，其上表面与第一导电类型阱区52的上表面相切或与第一导电类型阱区52的上表面不接触。
本发明的有益效果为：在本发明所述的横向功率半导体器件中集成了第一场效应结构和第二场效应结构，其中，第一场效应结构与传统的横向功率半导体器件结构类似，第二场效应结构具有较低的阈值电压，采取栅源短接的连接形式。利用第二场效应结构的低阈值电压特性，使得器件内部寄生PN结二极管处于正向偏置时，电流主要由第二场效应结构传导，因而器件整体的导通损耗得以降低，反向恢复特性得以改善。当本发明所述器件被应用于一些特定电路，比如同步Buck变换器中时，可以有效的降低续流损耗，改善反向恢复特性，提高变换效率。
附图说明
图1为可采用本发明实施例1至7的一种典型同步Buck变换器示意图；
图2(a)为本发明实施例1所述器件的三维结构示意图；
图2(b)为本发明实施例1所述器件沿AA’横截面的剖面图；
图2(c)为本发明实施例1所述器件沿BB’横截面的剖面图；
图2(d)为本发明实施例1所述器件和传统横向功率半导体器件的I-V特性示意图；
图2(e)为本发明实施例1所述器件的俯视图；
图3(a)为本发明实施例2所述器件沿AA’横截面的剖面图；
图3(b)为本发明实施例2所述器件沿BB’横截面的剖面图；
图4为本发明实施例3所述器件沿AA’横截面的剖面图；
图5为本发明实施例4所述器件沿AA’横截面的剖面图；
图6(a)为本发明实施例5所述器件的三维结构示意图；
图6(b)为本发明实施例5所述器件沿AA’横截面的剖面图；
图7(a)为本发明实施例6所述器件的三维结构示意图；
图7(b)为本发明实施例6所述器件沿BB’横截面的剖面图；
图8(a)为本发明实施例7所述器件的三维结构示意图；
图8(b)为本发明实施例7所述器件沿BB’横截面的剖面图；
图9(a)为本发明实施例8所述器件的三维结构示意图；
图9(b)为本发明实施例8所述器件沿BB’横截面的剖面图；
上述示意图中，AA’横截面为沿第二方向且经过器件反型沟道区的剖面；
BB’横截面为沿第二方向且经过器件漂移区的剖面；
其中，Vin和Vout为同步Buck变换器的输入和输出电压，HS为高侧开关，LS为低侧开关，Driver为开关驱动电路；
其中，11为第一金属，12为第二金属，13为第三金属，14为第四金属，2为层间介质层，31为第一栅极介质层，32为第二栅极介质层，33为第三栅极介质层，34为浅槽隔离介质层，41为第一栅极，42为第二栅极，51为第一导电类型重掺杂源区，52为第一导电类型阱区，53为第一导电类型重掺杂漏区，54为第一导电类型浅阱区，61为第二导电类型重掺杂体接触区，62为第二导电类型阱区，63为第二导电类型外延，64为第二导电类型衬底，65为第二导电类型浅阱区，66为沟道掺杂区，67为第二导电类型掺杂区。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在各实施例的描述中，将平行于整个器件上表面的平面内从第二类型重掺杂体接触区61到第一类型重掺杂漏区53的方向记为第一方向，该平面内垂直于第一方向的方向记为第二方向，垂直于该平面的方向记为第三方向。
在各实施例的描述中，第一导电类型为N型掺杂，第二导电类型为P型掺杂，或者第一导电类型为P型掺杂。第二导电类型为N型掺杂。
在各实施例的描述中，“场效应结构”表示一种具有完整金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)功能的结构，此种结构通常包含一个第二导电类型半导体区域(也被称作体区)，第二导电类型半导体区域通常位于两个第一导电类型半导体区域之间，在电场作用下，第二导电类型半导体区域会变为第一导电类型，形成一个连通两个第一导电类型半导体区域的反型沟道，两个第一导电类型区域形成器件的源和漏，作为漏端的第一导电类型区域通常掺杂浓度较低，面积较大，用来承担一定的耐压。
此种结构通常还包含一个栅极，栅极通过一层绝缘介质层与体区相互隔离，当栅极与体区之间的电位差超过一定阈值电压Vth时，体区内与绝缘介质层相接的区域内就会形成前面所述的反型沟道，阈值电压Vth通常表示源漏两端导通的最低电压值，其大小与绝缘介质层的材料、绝缘介质层的厚度以及体区的掺杂浓度有关，一般情况下，绝缘介质层的介电常数越大，厚度越薄，体区的掺杂浓度越低，阈值电压越低。
在各实施例的描述中，用于将栅极与体区相互隔离的介质层材料可以是但不限于二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)或二氧化铪(HfO2)。
实施例1
如图2(a)所示，一种横向功率半导体器件，包括：位于第二导电类型衬底64上表面的第二导电类型外延层63；
位于第二导电类型外延层63内部的第二导电类型阱区62与第一导电类型阱区52；
位于第二导电类型阱区62内部的第二导电类型重掺杂体接触区61与第一导电类型重掺杂源区51，其中第二导电类型重掺杂体接触区61通过通孔与第一金属11相连，接源极电位，第一导电类型重掺杂源区51通过通孔与第二金属12相连，接源极电位；
位于第一导电类型阱区52内部的第一导电类型重掺杂漏区53，第一导电类型重掺杂漏区53通过通孔与第四金属14相连，接漏极电位；
位于第二导电类型阱区62上表面、第一导电类型阱区52部分上表面以及第一导电类型重掺杂源区51部分上表面依次相接的第一栅极介质层31，第二栅极介质层32以及第三栅极介质层33；
位于第一栅极介质层31上方的第一栅极41，通过通孔与第三金属13相连，接栅极电位；
位于第三栅极介质层33上方的第二栅极42，通过通孔与第二金属12相连，接源极电位；
位于整个器件上表面的层间介质层2，第一金属11、第二金属12、第三金属13、第四金属14四者通过层间介质层2相互隔离，第一栅极41与第二栅极42通过层间介质层2相互隔离；
平行于整个器件上表面的平面内从第二类型重掺杂体接触区61到第一类型重掺杂漏区53的方向为第一方向，该平面内垂直于第一方向的方向为第二方向，垂直于该平面的方向为第三方向；
如图2(a)，第一栅极介质层31、第二栅极介质层32和第三栅极介质层33沿第二方向依次排列，
其中，第一栅极介质层31和第二栅极介质层32的厚度都大于第三栅极介质层33的厚度，且第一栅极介质层31的厚度等于第二栅极介质层32的厚度；
第一栅极介质层31、第二栅极介质层32、第三栅极介质层33沿第二方向的长度可以调节；
与栅极电位相连的第一栅极41、第一栅极介质层31、与源极电位相连的第二导电类型体接触区61和第一导电类型重掺杂源区51、位于第一栅极介质层31下方的第二导电类型阱区62、第一导电类型阱区52以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区53构成了一个第一场效应结构；当第一栅极41与第二导电类型阱区62之间的电位差高于此场效应结构的阈值电压时，将会在与第一栅极介质层31相接触的第二导电类型阱区62表面形成一个反型沟道，此时，第一场效应结构导通。
与源极电位相连的第二栅极42、第三栅极介质层33、与源极电位相连的第二导电类型体接触区61和第一导电类型重掺杂源区51、位于第三栅极介质层33下方的第二导电类型阱区62、第一导电类型阱区52以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区53构成了一个第二场效应结构。由于此场效应结构中的第三栅极介质层33为薄介质层，因而具有较低的阈值电压。
通过调节第一栅极介质层31、第二栅极介质层32和第三栅极介质层33的厚度以及相对介电常数，来调节器件中第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，介质层厚度越厚，介质层材料的相对介电常数越小，所对应场效应结构的阈值电压越大。
也就是说，本实施例描述了一种集成了第一场效应结构和第二场效应结构的横向功率半导体器件，其中，第二导电类型阱区62通过第二导电类型体接触区61与源极电位相连，同时与第一导电类型阱区51形成一个寄生于横向功率半导体器件内的体PN结二极管。第一场效应结构和第二场效应结构相互并联，拥有共同的源和漏，电流可以在器件的源端与漏端之间双向流动。
当本实施例所述体器件处于“正向模式”，也就是其内部的寄生PN结二极管处于反向偏置状态，器件的漏极电位高于源极电位，栅极通常接一个高于源极的电位。由于第二场效应结构中的第二栅极42与源极电位相连，无法单独控制第二场效应结构中第二栅极42的电位，第二场效应结构无法导通，此时可以通过控制第一场效应结构中第一栅极41与第二导电类型阱区62之间的电位差来控制第一场效应结构的导通，以此来实现器件的正向导通。
当本实施例所述器件处于“反向模式”，也就是其内部的寄生PN结二极管处于正向偏置状态，器件的源极电位高于漏极电位，栅极通常与源极电位相同。此时，电流可以通过器件内部的寄生PN结二极管由器件的源端流向漏端，由于第二场效应结构中的第二栅极42和第二导电类型阱区62都与源极电位相连，虽然无法通过单独在第二场效应结构中的第二栅极42施加一定电压来控制电流的大小，但是，在第二场效应结构中，第一导电类型重掺杂源区51与第二导电类型阱区62之间的内建电势、源漏两端之间电流产生的电压降以及第二栅极42材料与第二导电类型阱区62材料之间的功函数差的存在，仍然会导致位于第三栅极介质层33下方的第二导电类型阱区62区域的电位低于源极电位，这就会在第二栅极42与第二导电类型阱区62之间形成一个大于零的电位差VGB，并且VGB会随着源漏两端之间电流的增大而增大。
由于第二场效应结构的阈值电压较低，VGB很容易超过第二场效应结构阈值电压，此时，第三栅极介质层33下方的第二导电类型阱区62表面就会形成一条反型沟道，源漏两端之间的电流将主要通过反型沟道传导。在设计本实施例所述器件时，需要保证当其内部的寄生PN结二极管处于正向偏置状态，由器件的源端流向漏端的电流主要由第二场效应结构中的反型沟道传导。
在“反向模式”下，本实施例所述器件与传统横向功率半导体器件的IV特性曲线示意图如图2(d)所示，在传导一定大小的电流时，相比于没有集成第二场效应结构的传统横向功率半导体器件，本实施例所述器件的源端与漏端之间的电压差VSD通常会由传统横向功率器件的0.8V左右降低至0.5V以下，因而该种条件下器件的功率损耗得以降低。与此同时，此种模式下，电流在本实施例所述器件中的传导将主要由第二场效应结构中的单极性载流子承担，传统横向功率半导体器件中的寄生PN结二极管在传导电流时存在的少子储存问题得以避免，反向恢复特性得到改善。
因此，将本实施例所述器件作为图1所示的典型的同步Buck变换器中的低侧开关LS使用可以有效的降低续流损耗，优化反向恢复特性，提升变换器效率。
图2(a)所示器件的俯视图如图2(e)所示，在第二方向上，第二金属12、第二栅极42以及第三栅极氧化层33的长度相同，为W1；第三金属13、第一栅极41以及第一栅极氧化层31的长度相同，为W2；第三金属13与第二金属12之间的间距，即第二栅极介质层的长度为W3。
根据不同的应用需求，可以通过调整W1、W2和W3的大小来改变器件中第一场效应结构和第二场效应结构在器件中所占的比例。第二场效应结构在器件中所占的比例越大，器件在“反向模式”下的功率损耗越低，反向恢复特性越好，但是在“正向模式”下的电流能力会有所降低。
实施例2
如图3(a)、图3(b)所示，本实施例与实施例1的区别在于：第一栅极介质层31的厚度大于第二栅极介质层32的厚度，第二栅极介质层32的厚度等于第三栅极介质层33的厚度；第一栅极氧化层31、第二栅极氧化层32和第三栅极介质层的材料可以是但不限于二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)或二氧化铪(HfO2)。
本实施例意在说明，可以通过调节第一栅极介质层31、第二栅极介质层32和第三栅极介质层33的厚度以及相对介电常数来调节实施例1所述器件中第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，介质层厚度越厚，介质层材料的相对介电常数越小，所对应场效应结构的阈值电压越大。
实施例3
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于：在第三栅极介质层33下方，第二导电类型阱区62的上表面引入了沟道掺杂区66。
本实施例意在说明，可以通过改变实施例1所述器件中第二导电类型阱区62上表面的掺杂浓度来调节第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，掺杂浓度越低，越容易形成反型沟道，所对应结构的阈值电压越低。
实施例4
如图5所示，本实施例与实施例3的区别在于：第一栅极介质层31的厚度等于第三栅极介质层33的厚度，且大于第二栅极介质层32的厚度；
本实施例意在说明，可以仅通过改变实施例1所述器件中第二导电类型阱区62上表面的掺杂浓度来调节第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，掺杂浓度越低，越容易形成反型沟道，所对应结构的阈值电压越低。此时，第一栅极介质层31、第二栅及介质层32和第三栅极介质层33可以通过一道工艺形成，不需要额外的掩模版。
实施例5
如图6(a)、图6(b)，本实施例与实施例1的区别在于：在第二导电类型阱区62左上角引入第二导电类型浅阱区65，形成浅阱区的注入能量和结深小于第二导电类型阱区62，此时，第二导电类型重掺杂体接触区61与第一导电类型重掺杂源区51位于第二导电类型浅阱区65内；在第一导电类型阱区52右上角引入第一导电类型浅阱区54，形成浅阱区的注入能量和结深小于第一导电类型阱区52，此时，第一导电类型重掺杂漏区53位于第一导电类型浅阱区54内。
实施例6
如图7(a)、图7(b)所示，本实施例与实施例1的区别在于：在第一导电类型阱区52上表面与介质层2之间引入浅槽隔离介质层34，其左侧与第一栅极介质层31、第二栅极介质层32以及第三栅极介质层33相连。右侧延伸至第一导电类型重掺杂漏区53。
实施例7
如图8(a)、图8(b)所示，本实施例与实施例1的区别在于：在层间介质层2下方的第一导电类型阱区52中引入第二导电类型掺杂区67，其上表面可以与第一导电类型阱区52的上表面相切。
实施例8
如图9(a)、图9(b)所示，本实施例与实施例6的区别在于：第二导电类型掺杂区67的上表面与第一导电类型阱区52的上表面不接触。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种横向功率半导体器件，包括：
位于第二导电类型衬底(64)上表面的第二导电类型外延层(63)；
位于第二导电类型外延层(63)内部的第二导电类型阱区(62)与第一导电类型阱区(52)；
位于第二导电类型阱区(62)内部的第二导电类型重掺杂体接触区(61)与第一导电类型重掺杂源区(51)，其中第二导电类型重掺杂体接触区(61)通过通孔与第一金属(11)相连，接源极电位，第一导电类型重掺杂源区(51)通过通孔与第二金属(12)相连，接源极电位；
位于第一导电类型阱区(52)内部的第一导电类型重掺杂漏区(53)，第一导电类型重掺杂漏区(53)通过通孔与第四金属(14)相连，接漏极电位；
位于第二导电类型阱区(62)上表面、第一导电类型阱区(52)部分上表面以及第一导电类型重掺杂源区(51)部分上表面依次相接的第一栅极介质层(31)，第二栅极介质层(32)以及第三栅极介质层(33)；
位于第一栅极介质层(31)上方的第一栅极(41)，通过通孔与第三金属(13)相连，接栅极电位；
位于第三栅极介质层(33)上方的第二栅极(42)，通过通孔与第二金属(12)相连，接源极电位；
位于整个器件上表面的层间介质层(2)，第一金属(11)、第二金属(12)、第三金属(13)、第四金属(14)四者通过层间介质层(2)相互隔离，第一栅极(41)与第二栅极(42)通过层间介质层(2)相互隔离；
其特征在于：
平行于整个器件上表面的平面内从第二类型重掺杂体接触区(61)到第一类型重掺杂漏区(53)的方向为第一方向，该平面内垂直于第一方向的方向为第二方向，垂直于该平面的方向为第三方向；
第一栅极介质层(31)、第二栅极介质层(32)和第三栅极介质层(33)沿第二方向依次排列，
其中，第一栅极介质层(31)和第二栅极介质层(32)的厚度都大于第三栅极介质层(33)的厚度，且第一栅极介质层(31)的厚度等于第二栅极介质层(32)的厚度；或者第一栅极介质层(31)的厚度大于第二栅极介质层(32)的厚度，第二栅极介质层(32)的厚度等于第三栅极介质层(33)的厚度；或者第一栅极介质层(31)的厚度等于第三栅极介质层(33)的厚度，且大于第二栅极介质层(32)的厚度；
第一栅极介质层(31)、第二栅极介质层(32)、第三栅极介质层(33)沿第二方向的长度可以调节；
与栅极电位相连的第一栅极(41)、第一栅极介质层(31)、与源极电位相连的第二导电类型体接触区(61)和第一导电类型重掺杂源区(51)、位于第一栅极介质层(31)下方的第二导电类型阱区(62)、第一导电类型阱区(52)以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区(53)构成了一个第一场效应结构；
与源极电位相连的第二栅极(42)、第三栅极介质层(33)、与源极电位相连的第二导电类型体接触区(61)和第一导电类型重掺杂源区(51)、位于第三栅极介质层(33)下方的第二导电类型阱区(62)、第一导电类型阱区(52)以及与漏极电位相连的第一导电类型重掺杂漏区(53)构成了一个第二场效应结构。
2.根据权利要求1所述的横向功率半导体器件，其特征在于：通过调节第一栅极介质层(31)、第二栅极介质层(32)和第三栅极介质层(33)的厚度以及相对介电常数，来调节器件中第一场效应结构和第二场效应结构的阈值电压，介质层厚度越厚，介质层材料的相对介电常数越小，所对应场效应结构的阈值电压越大。
3.根据权利要求1所述的横向功率半导体器件，其特征在于：在第三栅极介质层(33)下方，第二导电类型阱区(62)的上表面引入沟道掺杂区(66)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的横向功率半导体器件，其特征在于：在第二导电类型阱区(62)左上角引入第二导电类型浅阱区(65)，形成浅阱区的注入能量和结深小于第二导电类型阱区(62)，第二导电类型重掺杂体接触区(61)与第一导电类型重掺杂源区(51)设置于第二导电类型浅阱区(65)内；
在第一导电类型阱区(52)右上角引入第一导电类型浅阱区(54)，形成浅阱区的注入能量和结深小于第一导电类型阱区(52)，第一导电类型重掺杂漏区(53)设置于第一导电类型浅阱区(54)内。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的横向功率半导体器件，其特征在于：在第一导电类型阱区(52)上表面与层间介质层(2)之间引入浅槽隔离介质层(34)，其左侧与第一栅极介质层(31)、第二栅极介质层(32)以及第三栅极介质层(33)相连，右侧延伸至第一导电类型重掺杂漏区(53)。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的横向功率半导体器件，其特征在于：在层间介质层(2)下方的第一导电类型阱区(52)中引入第二导电类型掺杂区(67)，其上表面与第一导电类型阱区(52)的上表面相切或与第一导电类型阱区(52)的上表面不接触。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310379853.XA CN116825785A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种横向功率半导体器件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310379853.XA CN116825785A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种横向功率半导体器件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN116825785A true CN116825785A (zh) | 2023-09-29 |
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ID=88117458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310379853.XA Pending CN116825785A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种横向功率半导体器件 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-04-11 CN CN202310379853.XA patent/CN116825785A/zh active Pending
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