[发明专利]快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管

权利要求书

1.一种快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，包括：元胞区(I)，设在芯片最外围的终端区(III)及位于元胞区(I)与终端区(III)之间的过渡区(II)，在元胞区(I)、过渡区(II)和终端区(III)的底部设有漏极金属(1)，在漏极金属(1)上设有重掺杂n型硅衬底(2)，作为该芯片的漏区，在重掺杂n型硅衬底(2)上设有n型掺杂外延层(3)，在n型掺杂外延层(3)中设有间断不连续的p型掺杂柱状半导体区(4)，

在元胞区(I)中的p型掺杂柱状半导体区(4)上设有第一p型掺杂半导体区(5)，且第一p型掺杂半导体区(5)位于n型掺杂外延层(3)内，在第一p型掺杂半导体区(5)中设有第一p型重掺杂半导体接触区(7)和n型重掺杂半导体源区(9)，在第一p型重掺杂半导体接触区(7)及n型重掺杂半导体源区(9)以外区域设有栅氧化层(12)，在栅氧化层(12)上方设有多晶硅栅(13)，在多晶硅栅(13)上设有第一型场氧化层(14)，在n型重掺杂半导体源区(9)和第一p型重掺杂半导体接触区(7)上连接有源极金属(16)，

在过渡区(II)中的n型掺杂外延层(3)中设有第二p型掺杂半导体区(6)，且第二p型掺杂半导体区(6)覆盖了过渡区(II)中全部的p型掺杂柱状半导体区(4)，在第二p型掺杂半导体区(6)中设有两个第二p型重掺杂半导体接触区(8)和n型重掺杂半导体区(10)，且邻近元胞区的第二p型重掺杂半导体接触区(8)位于过渡区(II)中的与元胞区(I)相邻的p型掺杂柱状半导体区(4)的上方，n型重掺杂半导体区(10)位于过渡区(II)中从左侧起第二个p型掺杂柱状半导体区(4)的上方，右侧的第二p型重掺杂半导体接触区(8)位于n型重掺杂半导体区(10)的中间区域，在第二p型掺杂半导体区(6)、第二p型重掺杂半导体接触区(8)及n型重掺杂半导体区(10)表面设有第二型场氧化层(15)，在位于第二p型掺杂半导体区(6)内部且邻近元胞区的第二p型重掺杂半导体接触区(8)表面设有接触孔与源极金属(16)相连，

在终端区(III)中，在n型掺杂外延层(3)的右上角设有n型重掺杂半导体区(11)，在终端区(III)表面设有第二型场氧化层(15)，

其特征在于，在过渡区(II)中的第二p型掺杂半导体区(6)内设有n型重掺杂半导体区(10)，且在n型重掺杂半导体区(10)表面设有接触孔与金属层(17)相连，形成芯片的地接触电极。

2.根据权利要求1所述的快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，其特征在于此芯片是四端口器件，金属层(17)构成了芯片的地接触电极，并且金属层(17)可以向右延伸作为场板使用，延伸的长度由芯片的耐压大小决定。

3.根据权利要求1所述的快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，其特征在于位于n型重掺杂半导体区(10)中间区域的第二p型重掺杂半导体接触区(8)的深度大于n型重掺杂半导体区(10)的深度，且在p型杂质注入窗口表面仍然表现为n型重掺杂半导体区(10)。

4.根据权利要求1所述的快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，其特征在于过渡区(II)和终端区(III)中p型掺杂柱状半导体区(4)的个数由所设计的晶体管的耐压要求决定。

5.根据权利要求1所述的快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，其特征在于p型掺杂柱状半导体区(4)的宽度和掺杂浓度相等，且p型掺杂柱状半导体区(4)的宽度和p型掺杂柱状半导体区(4)之间的间距可调，且可以在过渡区(II)和终端区(III)中单独调整p型掺杂柱状半导体区(4)的宽度与p型掺杂柱状半导体区(4)之间间距的比例，以获得不同的耐压特性。

6.根据权利要求1所述的快速超结纵向双扩散金属氧化物半导体管，其特征在于p型掺杂柱状半导体区(4)的下表面与重掺杂n型硅衬底(2)的上表面的距离可调。