[发明专利]具有低衬底泄露的绝缘栅极双极型晶体管

权利要求书

1.一种高电压半导体晶体管，包括：

轻掺杂半导体衬底，具有第一导电类型；

埋置层，位于所述半导体衬底的第一部分中，所述埋置层具有第二导电类型；

第一阱区域，具有所述第二导电类型并且形成在所述轻掺杂半导体衬底上方，所述第一阱区域的掺杂物浓度低于所述埋置层的掺杂物浓度，所述埋置层部分地位于所述第一阱区域中；

第二阱区域，位于所述第一阱区域中并且具有所述第一导电类型，所述第二阱区域在漏极和源极之间的横截面为U形，其中，所述U形的两个端部延伸至所述第一阱区域的顶面；

第一绝缘结构，位于所述U形的第二阱区域内的所述第一阱区域上方并且部分地嵌在所述U形的第二阱区域内的所述第一阱区域内且不接触所述第二阱区域；

第二绝缘结构，位于所述U形的第二阱区域的第一端部上方；

栅极结构，接近所述第一阱区域上方的第一绝缘结构并且部分地位于所述U形的第二阱区域的第二端部上方；

漏极结构，位于所述第一阱区域中且与所述栅极结构位于所述第一绝缘结构的相对侧，所述漏极区域包括位于所述第一绝缘结构和所述第二绝缘结构之间的第一漏极部分和第二漏极部分，所述第二漏极部分与所述第一漏极部分位于所述第二绝缘结构的相对侧；

抗穿通区域，位于所述第一漏极部分的下方；以及

源极区域，位于所述第二阱区域中，所述源极区域设置在所述栅极结构的与所述漏极区域相对的一侧上。

2.根据权利要求1所述的高电压半导体晶体管，进一步包括：另一埋置层，所述另一埋置层位于所述半导体衬底的第二部分中并具有第二导电类型，所述另一埋置层的掺杂物浓度低于所述埋置层的掺杂物浓度。

3.根据权利要求1所述的高电压半导体晶体管，其中，从上向下观察时，所述第二阱区域、所述第一绝缘结构、所述第二绝缘结构、所述栅极结构、所述漏极区域和所述源极区域均都具有圆锥曲线的形状。

4.根据权利要求3所述的高电压半导体晶体管，其中，所述圆锥曲线是椭圆形。

5.根据权利要求3所述的高电压半导体晶体管，其中，所述圆锥曲线是抛物线形。

6.根据权利要求1所述的高电压半导体晶体管，其中，从上向下观察时，所述半导体衬底、所述埋置层、所述第一阱区域、所述第二阱区域、所述第一绝缘结构、所述第二绝缘结构、所述栅极结构、所述漏极区域和所述源极区域均包括垂曲线形状。

7.根据权利要求1所述的高电压半导体晶体管，其中，所述第二阱区域包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分和所述第三部分是所述U形的端部，所述第二部分是所述U形的底部，并且所述第一部分和所述第三部分具有不同的尺寸。

8.根据权利要求7所述的高电压半导体晶体管，其中，所述第二阱的第一部分、第二部分和第三部分均具有不同的峰值掺杂物浓度。

9.根据权利要求1所述的高电压半导体晶体管，其中，所述抗穿通区域具有第二掺杂类型，并且所述抗穿通区域的峰值掺杂物浓度高于所述第一阱区域的峰值掺杂物浓度。

10.一种制造高电压半导体晶体管的方法，包括：

提供具有第一导电类型的轻掺杂半导体衬底；

在所述半导体衬底的一部分中形成具有第二导电类型的埋置层；

在所述衬底上方外延生长经过掺杂的第一阱区域，所述第一阱区域具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型；

对所述第一阱区域中具有第一导电类型的第二阱区域的第一部分和第三部分进行掺杂，所述第一部分和所述第三部分占据从所述第一阱区域的顶面开始并向下延伸至所述第一阱区域中的区域；

对第二阱区域中位于所述第一阱区域中的第二部分进行掺杂，所述第二部分在所述第一阱区域的顶面下方从所述第一部分横向延伸至所述第三部分，其中，所述第二阱的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分形成U形第二阱区域；

在所述U形第二阱区域内的第一阱部分中及其上方热生长第一绝缘层，并且在所述第二阱区域的第三部分上方的衬底上热生长第二绝缘层；

在所述U形第二阱区域内的所述第一阱区域中对抗穿通区域进行掺杂；

在所述衬底上形成栅极结构，所述栅极结构具有位于所述第一绝缘层上方的第一部分、位于所述第一阱区域上方的第二部分和位于所述第二阱区域的第一部分上方的第三部分；

在所述第二阱区域的第一部分中形成源极区域，所述源级区域与所述第一绝缘层位于所述栅极结构的相对侧；以及

在所述第一阱区域中形成漏极区域，其中，在所述抗穿通区域上方形成所述漏极区域的第一部分，在所述第二阱区域之外设置所述漏极结构的第二部分。