[發明專利]一種半導體器件

有效

• 申請號: 200910000724.5
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101442052A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 陳星弼
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李鎮江

1.一種半導體器件，其特征在于，所述半導體器件是在輕摻雜的第一種導電類型的半導體襯底材料的表面形成的至少兩個高壓橫向器件；以所述襯底的未耗盡的中性區作為電壓的零點，每個所述高壓橫向器件至少包括一個在表面有最大電壓的第二種導電類型區和一個在表面有最小電壓的第一種導電類型區，在所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區到所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區之間有表面耐壓區，所述表面耐壓區的底部或所述表面耐壓區的全部為第二種導電類型的區；

所述至少兩個高壓橫向器件做在同一半導體襯底材料表面相鄰的區域上，其中相鄰的兩個高壓橫向器件在沿表面且垂直于從所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區到所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區的方向上的電壓不同的區之間有隔離區；

所述隔離區是一個純半導體區或是一個半導體區中還含有絕緣介質構成的區，所述隔離區中的半導體區在全耗盡時所產生的、向襯底發出的、有效的第二種導電類型的電通量密度之值介于其兩旁的兩個高壓橫向器件各自的有效的第二種導電類型的電通量密度之間；

所述純半導體區構成的隔離區的中間為一個與襯底相連的第一種導電類型的區，此隔離區中間與襯底相連的第一種導電類型的區兩旁至少都有與兩個高壓橫向器件的第二種導電類型區各自直接相連的第二種導電類型的區；

所述隔離區在沿表面且垂直于從所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區到所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區的方向上的總寬度小于同襯底的單邊突變平行平面結在接近其最大反偏電壓下襯底的耗盡區厚度；

所述有效的第二種導電類型的電通量密度是指在一個表面區域內的電離雜質所產生的總電通量被所述表面區域的面積除所得之值，所述面積在沿表面且垂直于從所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區到所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區的方向上所占的寬度不小于所述隔離區在表面的總寬度、但小于同襯底所做的單邊突變平行平面結在接近其最大反偏電壓下襯底的耗盡區厚度；

外加于所述各高壓橫向器件的所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區的電壓之間的差值及各高壓橫向器件的所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區的電壓之間的差值均小于每個高壓橫向器件各自的所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區的電壓和所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區的電壓之間的差值；

對襯底的最大電壓可以是正的，即最高電壓，也可以是負的，即最低電壓；當所述最大電壓為正值時，第一種導電類型的半導體是p型半導體而第二種導電類型的半導體是n型半導體；當所述最大電壓為負值時，第一種導電類型的半導體是n型半導體，第二種導電類型的半導體是p型半導體。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，在所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區加最大電壓而所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區加最小電壓時，所述表面耐壓區全耗盡，襯底在所述表面耐壓區之下也有耗盡區，所述表面耐壓區產生的、向襯底發出的、有效的第二種導電類型的電通量密度隨著離所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區的距離而變化；

所述表面耐壓區的總厚度小于同襯底的單邊突變平行平面結在接近其最大反偏電壓下襯底的耗盡區厚度。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，其中所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區所加電壓是變動的，但不小于所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區所加電壓，而所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區所加電壓不大于擊穿電壓。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，其中所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區所加電壓是變動的，但不大于所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區所加電壓，而所述在表面有最大電壓的第二種導電類型區所加電壓不大于擊穿電壓。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述最大電壓的第二種導電類型區和所述在表面有最小電壓的第一種導電類型區以及所述表面耐壓區和所述襯底之間有薄的絕緣層。

6.一種根據權利要求1至5中任意一項所述的半導體器件，用于在同一塊半導體襯底材料上制造一個圖騰柱接法中的一個高側高壓MOST及一個低側高壓MOST，還同時制造一個用作高壓電平位移的MOST。