[发明专利]一种消除高电场的器件

说明书

本发明提供一种消除高电场的器件，其元胞结构包括衬底、源极接触电极、漏极接触电极、栅电极、栅氧化层、第二类型漂移区、第二类型条、第一类型条、第二类型buffer区、第一类型阱区、第二类型重掺杂区、第一类型重掺杂区、第三类型重掺杂区；本发明将第二类型条的左端延伸至第一类型阱区内部且不与第二类型重掺杂区相连接，第一类型条的右端延伸至第二类型buffer区内部，使得左端第二类型条同时被多面的第一类型杂质耗尽，右端第一类型条同时被多面的第二类型杂质耗尽，使得超结边缘的电场尖峰被削弱，避免器件提前击穿，进一步提高超结器件的击穿电压，第二类型条左侧延伸至第一类型阱区内部，减小了开态时器件的沟道电阻，从而降低器件的比导通电阻。

技术领域

本发明属于半导体功率器件技术领域，具体涉及一种消除高电场的器件。

背景技术

现代电力电子技术的发展要求功率器件具有优越的高压、高速、低功耗性能，而传统功率MOSFET为满足高耐压，需降低漂移区浓度或增大漂移区长度，但该做法将使得导通电阻也随之增大。因此，在传统的功率器件应用中，导通电阻和击穿电压相互矛盾，二者的极限关系为R_on∝BV^2.5。超结(Superjunction，简称SJ)器件作为一类新型功率器件，其优势在于，在保证器件耐压基本不变的情况下，极大地降低器件的比导通电阻。在超结MOSFET中，比导通电阻与耐压的1.3次方关系打破了常规器件中2.5次方的“硅极限”，缓解了比导通电阻与耐压之间的矛盾，因而在功率集成电路中具有广泛的应用前景。超结理论的原理就是利用多个交替排列的PN条结构作为高压漂移层，从而提高漂移区的掺杂浓度，大大降低导通电阻，同时不改变器件的击穿电压，提高器件的耐压能力。但在实际器件制造中，由于各种原因造成P条与N条的电荷不平衡，特别是在超结结构的边缘部分容易产生高电场，使得器件发生提前击穿，进而影响器件的耐压。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提出了一种消除高电场的器件，目的在于消除边缘处的电场尖峰，避免器件发生提前击穿，从而在保证不影响器件耐压的前提下，降低器件比导通电阻。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种消除高电场的器件，其特征在于：其元胞结构包括衬底、源极接触电极、漏极接触电极、栅电极、栅氧化层、第二类型漂移区、第二类型条、第一类型条、第二类型buffer区、第一类型阱区、第二类型重掺杂区、第一类型重掺杂区、第三类型重掺杂区；所述第二类型漂移区设置在衬底的上表面；所述第一类型阱区嵌入设置在第二类型漂移区的左侧，其上表面与第二类型漂移区的上表面相连接；所述第二类型buffer区嵌入设置在第二类型N型漂移区的右侧，其上表面与第二类型漂移区的上表面相连接；所述第一类型阱区内部设置有相互独立的第一类型重掺杂区与第二类型重掺杂区；所述第二类型buffer区内部设置有第三类型重掺杂区，其上表面与第二类型漂移区的上表面相连接；所述第二类型条与第一类型条沿y方向垂直设置在第二类型漂移区中，第二类型条的左侧延伸至第一类型阱区内部且不与第二类型重掺杂区相连接，第一类型条的右侧延伸至第二类型buffer区的内部；所述源极接触电极设置在第一类型重掺杂区与第二类型重掺杂区的上方，其右端部分覆盖第二类型重掺杂区；所述栅氧化层设置在第一类型阱区的上方，其左端部分覆盖第二类型重掺杂区，且不与源极接触电极相连接；所述栅电极设置在栅氧化层的上方，所述漏极接触电极设置在第三类型重掺杂区的上方。