[实用新型]功率型分离器件金属氧化物半导体场效应晶体管

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术，具体地说是一种功率型分离器件金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

背景技术

在现有技术中，功率型分离器件MOSFET的边界区域结构(参见图1-1)，一般为：隔离层1-1(采用硼磷硅玻璃(BPSG))与氧化扩散层3(FOX)之间设复合半导体材料层2(POLY)，复合半导体材料层2分为两段，第一段复合半导体材料层左端与氧化扩散层左端取齐，第二段复合半导体材料层右端与隔离层1-1及氧化扩散层3的右端取齐；氧化扩散层3左端与活化区4相邻接；不足之处在于：现行结构对崩溃电压的提升没有多大的变化，即使更换外延片(EPI)材料，也只能达到60V。另外，MOSFET器件的结构，在应用上有时会遇到特殊场合，例如在高电压逆接状况下还须流过特定电流，此时Avalanche(雪崩耐能)就需要考虑。MOSFET通道是垂直型，所以在邻近的两个N+通道之间的宽度多一阻障层(Heavy Body)。阻障层宽度会影响雪崩耐能的能力，宽度越宽则能力越强。目前雪崩耐能单元结构中阻障层的一边宽度只有2.5um，与N+通道宽度相同，整体呈正方形，雪崩耐能能力为300mw。参考图2-1及图2-1-1，不足在于未考虑到实际应用所需的雪崩耐能的能力，一味的追寻小尺寸，低成本而造成应用上容易烧毁。总之目前功率型分离器件MOSFET的边界区域崩溃电压提升效果及雪崩耐能单元的雪崩耐能能力不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能提升崩溃电压、同时提高雪崩耐能能力的功率型分离器件MOSFET。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是包括：由隔离层、复合半导体材料层及氧化扩散层组成的边界区域及带有阻障层的雪崩耐能单元，其隔离层与氧化扩散层之间设复合半导体材料层，复合半导体材料层分为两段，第二段复合半导体材料层右端与隔离层及氧化扩散层的右端取齐；氧化扩散层左端与活化区相邻接；其中：第一段复合半导体材料层左端结构不与氧化扩散层左端取齐，且在复合半导体材料层和氧化扩散层邻近区域的共同末端加设包敷隔离层；还在氧化扩散层水平面上加设底隔离层；在包敷隔离层与底隔离层之间，以及包敷隔离层与隔离层之间通过金属材料开设接触窗口，构成强化型边界区域结构；所述接触窗口与源极相连接；

本实用新型所述与氧化扩散层一端相邻的活化区位于底隔离层、接触窗口及包敷隔离层的下方；第一段复合半导体材料层左端短于氧化扩散层左端；所述接触窗口位于电子流的路径上，与源极同材料。

另外，所述雪崩耐能单元结构中阻障层整体呈长方形，其长边水平向设置在N+通道之间，阻障层长的一边的长度大于N+通道宽度。

本实用新型的有益效果是：

1.提高了雪崩耐能能力。本实用新型加大了两个N+之间的阻障层的宽度，使多量浓度区域P+的区域加大，从而降低了半导体与金属层的电阻，达到增加雪崩耐能强度之目的。

2.提升崩溃电压。由于本实用新型对边界区域进行了改进，加设底隔离层、包敷隔离层，并开设有接触窗口，构成一种强化型边界区域，它可以将崩溃电压推升达到200V。

3.成本低。改进了的、强化型边界与器件本身制作材料相同，不需更换额外的材料，因而有效地节约了制作成本。

附图说明

图1-1为现有技术中MOSFET边界区域(termination)部分结构示意图。

图1-2为本实用新型边界区域(termination)部分结构改进图。

图2-1为现有技术中MOSFET雪崩耐能(avalanche)单元结构示意图。

图2-1-1为图2-1的俯视图。

图2-2为本实用新型雪崩耐能(avalanche)单元结构改进图。

图2-2-1为图2-2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1