[发明专利]具有多泄放通道可控自钳位SensorFET复合横向功率器件

权利要求书

1.具有多泄放通道可控自钳位SensorFET复合横向功率器件，包括一个功率变换器的主开关管和一个SensorFET器件；所述功率变换器的主开关管和SensorFET器件集成于同一P型衬底(11)上；

所述SensorFET器件包括：一个由第一P型层(9)、N^-漂移区(10)和P型衬底(11)构成的Double-RESURF结构，其中第一P型层(9)位于N^-漂移区(10)中；一个由金属阳电极(3)所连接的N⁺区(7)、N^-漂移区(10)和金属阴电极(5)所连接的N⁺区(7)构成的充电与电流检测通道，其中金属阳电极(3)所连接的N⁺区(7)和金属阴电极(5)所连接的N⁺区(7)分别位于第一P型层(9)两侧的N^-漂移区(10)中；一个位于第一P型层(9)和金属阴电极(5)所连接的N⁺区(7)之间、且由金属控制电极(4)所连接P⁺区(6)和包围金属控制电极(4)所连接P⁺区(6)的P型区(8)构成的可控栅区；第一P型层(9)表面是场氧化层(12)，场氧化层(12)和金属阴电极(5)之间具有一个多晶硅区(131)，各金属电极之间是起隔离作用的氧化层(12)；

所述功率变换器的主开关管与所述SensorFET器件共用阳极，但所述功率变换器的主开关管中电流方向与所述SensorFET器件中电流方向相互垂直，即功率变换器的主开关管的横向轴线与SensorFET器件的横向轴线相互垂直。

2.根据权利要求1所述的具有多泄放通道可控自钳位SensorFET复合横向功率器件，其特征在于，所述功率变换器的主开关管是横向MOS复合类器件，包括：一个由一个第二P型层(9)或若干个并排的第二P型层(9)、N^-漂移区(10)和P型衬底(11)构成的Double-RESURF结构，其中一个或若干个并排的第二P型层(9)位于N^-漂移区(10)中；由金属阳电极(3)所连接的P⁺区(6)、N^-漂移区(10)、包围与主开关管自身金属阴电极(1)所连接的N⁺区(7)和P⁺区(6)的P型区(8)、以及与主开关自身金属阴电极(1)所连接的N⁺区(7)和P⁺区(6)构成的导电通道；位于主开关管金属控制电极(2)与金属阳电极(3)之间、由若干N型多晶硅(131)与P型多晶硅(132)交替形成的钳位二极管串(13)，所述钳位二极管串(13)一端与主开关管金属控制电极(2)相连，另一端与金属阳电极(3)相连；所述第二P型层(9)与所述二极管串之间是场氧化层(12)，各金属电极之间是起隔离作用的氧化层(14)。

3.根据权利要求1所述的具有多泄放通道可控自钳位SensorFET复合横向功率器件，其特征在于，所述功率变换器的主开关管是常规横向MOS器件，包括：一个由一个第二P型层(9)或若干个并排的第二P型层(9)、N^-漂移区(10)和P型衬底(11)构成的Double-RESURF结构，其中一个或若干个并排的第二P型层(9)位于N^-漂移区(10)中；由金属阳电极(3)所连接的N⁺区(7)、N^-漂移区(10)、包围与主开关管自身金属阴电极(1)所连接的N⁺区(7)和P⁺区(6)的P型区(8)、以及与主开关自身金属阴电极(1)所连接的N⁺区(7)和P⁺区(6)构成的导电通道；位于主开关管金属控制电极(2)与金属阳电极(3)之间、由若干N型多晶硅(131)与P型多晶硅(132)交替形成的钳位二极管串(13)，所述钳位二极管串(13)一端与主开关管金属控制电极(2)相连，另一端与金属阳电极(3)相连；所述第二P型层(9)与所述二极管串之间是场氧化层(12)，各金属电极之间是起隔离作用的氧化层(14)。