[发明专利]一种阶梯高K介质层元素纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管

摘要

本发明提出了一种阶梯高K介质层元素半导体纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS)，该器件主要是在器件漂移区两侧形成阶梯的高介电常数(High K)介质层，High k介质层阶梯下方为低介电常数的介质层。器件关断时High K介质层通过电场调制辅助耗尽漂移区，大幅度提高了器件漂移区的耗尽能力使得器件的漂移区掺杂浓度增加，导通电阻降低。分区优化的阶梯状高K介质层能在漂移区引起新的电场峰，进一步优化了漂移区的电场分布。结合以上优势，在相同漂移区长度的情况下，本发明具有更高的耐压和更低的导通损耗。

主权项

一种阶梯高K介质层元素纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管(VDMOS)，包括：半导体材料的衬底，兼作漏区；在衬底上外延生长形成的漂移区；在所述漂移区上表面掺杂形成的左、右两处基区；在左、右两处基区之间刻蚀有沟槽；在基区的内侧上部掺杂形成的源区；对应于基区以及源区的整体、在基区的外侧掺杂形成的沟道衬底接触；在所述源区和沟道衬底接触整体的上表面形成的源极；在所述漏区下表面形成的漏极；其特征在于：所述衬底的材料是元素半导体材料；左、右两处基区之间的沟槽沿纵向达到漂移区顶部，沟槽内表面形成栅绝缘层，在栅绝缘层表面对应于基区和源区形成栅极；在漂移区的两侧、对应于沟道衬底接触下方区域填充有阶梯型High K介质，两端分别连接器件的沟道衬底接触和漏区；阶梯型High K介质整体与漂移区纵向等高，相应的High K介质分区的厚度自上而下依次递减。