[发明专利]具有平面状通道的垂直功率金氧半场效晶体管元胞

摘要

本发明公开了一种具有平面状通道的垂直功率金氧半场效晶体管元胞，包括具有漏极电极的N+硅基板。低掺杂浓度N型漂移层长于该基板上。交替的N型纵列与P型纵列形成于该漂移层上并具有较高的掺杂浓度。然后具有高于该漂移区的掺杂浓度的N型层被形成且被蚀刻成具有侧壁。P井被形成于该N型层，并且N+源极区被形成于该P井中。栅极被形成于该P井的横向通道上，并且靠近该侧壁以作为一垂直场板。源极电极接触该P井与源极区。正栅极电压反型该横向通道并且沿着该侧壁来增加导电性。该源极与该漏极之间的电流横向地流动，然后透过多样的N层来垂直地流动。开启电阻被减少且该击穿电压被增加。

主权项

1.一种具有平面状通道的垂直功率金氧半场效晶体管元胞，其特征在于，包括：半导体基板，具有在其底面的第一电极；第一层，为第一导电性类型且位于该基板上方，该第一层具有第一掺杂浓度；第二层，为该第一导电性类型且位于该第一层上方，该第二层具有高于该第一掺杂浓度的第二掺杂浓度，该第二层具有一顶面；第三层，为该第一导电性类型且位于该第一层与该第二层之间，并设置于通道下方；第四层，为第二导电性类型且于该第三层的相对侧来横向地靠合该第三层，该第三层与第四层中的掺杂浓度高于该第一掺杂浓度；凹槽，曝露该第二层的垂直侧壁；井区，为该第二导电性类型且位于该第二层的顶面，该井区具有一顶面；第一区，为该第一导电性类型且位于该井区的顶面，其中该第一区与该井区的一边缘之间的区域包括用于借由一栅极来反型的通道；导电栅极，重叠于该通道，当该栅极被偏压高于一临界电压时，该导电栅极于该第一区与该第二层之间创造一横向导电路径；垂直场板，面向该第二层的垂直侧壁并且自该垂直侧壁绝缘，该垂直场板深于该井区；以及第二电极，其电性地接触该井区与该第一区，其中当一电压被施加在该第一电极与该第二电极之间以及该栅极被偏压高于该临界电压时，一横向电流穿过该通道来流动，并且一实质垂直电流流动于该通道与该基板之间；其中该第四层包括于该井区下方的第一部分，该第一部分以该第三层来被靠合于相对横向侧。