[发明专利]一种具有PN柱的绝缘层上硅LDMOS晶体管

权利要求书

1.一种具有PN柱的绝缘层上硅LDMOS晶体管，包括衬底层、全埋氧层、硅膜层和器件顶层；衬底层设置在最底部，掺杂类型为P型，掺杂材料为硅材料；衬底层上面为全埋氧层，全埋氧层采用二氧化硅材料；全埋氧层上面为硅膜层；其特征在于：所述的硅膜层包括源区、硅体、漂移区、漏区、氧化槽、L型P柱、L型N柱和矩形P柱；所述的L型P柱包括竖直P柱和水平P柱；所述的L型N柱包括竖直N柱和水平N柱；水平P柱和水平N柱均位于全埋氧层上；漂移区位于水平P柱及水平N柱上；竖直P柱和竖直N柱朝内的整个侧面均与漂移区的外侧面贴合；硅体位于L型P柱上，硅体未覆盖L型P柱的底面以及硅体朝内的那个外侧面均与漂移区的外侧面贴合；所述的源区设置在硅体的凹形区域内；所述的漏区位于竖直N柱及漂移区上；漏区与源区的底面等高；氧化槽和矩形P柱均设置在漂移区的凹槽内；矩形P柱的顶面、底面以及朝向L型P柱的侧面均与漂移区的内侧面贴合；矩形P柱背向L型P柱的侧面与氧化槽朝向L型P柱的侧面底部贴合；氧化槽朝向L型P柱的侧面的顶部位置，以及氧化槽背向L型P柱的侧面的底部位置均与漂移区的内侧面贴合；氧化槽背向L型P柱的侧面的顶部位置与漏区朝内的侧面贴合；氧化槽和矩形P柱的底部等高，且均与漂移区的凹槽底面贴合；源区顶面、硅体顶面、漂移区顶面、氧化槽顶面以及漏区顶面对齐设置；所述的氧化槽采用二氧化硅材料；源区、硅体、漂移区、漏区、L型P柱、L型N柱和矩形P柱均为硅材料；源区和漂移区之间的硅体形成器件沟道；源区、漏区、漂移区和L型N柱掺杂类型为N型；硅体、L型P柱和矩形P柱掺杂类型为P型；所述的器件顶层包括栅氧化层、源电极、栅电极和漏电极；所述的栅氧化层位于器件沟道上方，且覆盖氧化槽顶部；栅氧化层采用二氧化硅材料；所述的栅电极位于栅氧化层上，且靠近源区设置；所述的源电极位于源区上方，且与栅氧化层之间设有间距；所述的漏电极位于漏区上方。

2.根据权利要求1所述的一种具有PN柱的绝缘层上硅LDMOS晶体管，其特征在于：所述的衬底层和源电极都接地。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有PN柱的绝缘层上硅LDMOS晶体管，其特征在于：所述衬底层的长度为17μm，掺杂浓度1×10¹⁴cm^-3；全埋氧层厚度为0.5μm，全埋氧层不掺杂；硅膜层厚度为25μm；源区的长度为1μm，漏区的长度为3μm，所述源区和漏区的厚度均为0.5μm；源区和漏区掺杂浓度均为1×10²⁰cm^-3；硅体长度为3μm，硅体厚度为2.5μm，掺杂浓度为1×10¹⁷cm^-3；器件沟道长度为1μm；漂移区的厚度是栅氧化层下表面与L型P柱的水平P柱上表面之间的距离，取值为24.7μm，漂移区的长度是L型P柱的竖直P柱朝内的侧面与L型N柱的竖直N柱朝内的侧面之间的距离，取值为16.4μm，硅体朝内的外侧面与漏区朝内的侧面之间的距离为13.7μm，漂移区的掺杂浓度为1×10¹⁵cm^-3；氧化槽的厚度为22μm，氧化槽的长度为10μm，氧化槽不掺杂；L型P柱的竖直P柱长度为0.3μm，L型P柱的竖直P柱与氧化槽的间距为3.7μm；L型P柱的水平P柱厚度为0.3μm，L型P柱的水平P柱与氧化槽的间距为2.7μm；L型P柱的掺杂浓度为5×10¹⁴cm^-3；L型N柱的竖直N柱长度为0.3μm，L型N柱的竖直N柱与氧化槽的间距为2.7μm；L型N柱的水平N柱厚度为0.3μm，L型N柱的水平N柱与氧化槽的间距为2.7μm；L型N柱的掺杂浓度为1×10¹⁶cm^-3；矩形P柱的厚度为18μm，长度为0.5μm，矩形P柱与L型P柱的竖直P柱间距为3.2μm，矩形P柱与L型P柱的水平P柱间距为2.7μm，矩形P柱的掺杂浓度为8×10¹⁵cm^-3。

4.根据权利要求1所述的一种具有PN柱的绝缘层上硅LDMOS晶体管，其特征在于：所述栅氧化层的厚度为0.04μm，栅氧化层长度为12.2μm；栅氧化层、源电极、栅电极和漏电极均不掺杂。