[實用新型]一種橫向高壓晶體管

有效

• 申請號: 201220252284.X
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202871797U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 唐納徳·迪斯尼;歐力杰·米力克
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

相關引用?

本實用新型要求2011年8月17日在美國提交的第13/212,097號專利申請的優先權和權益，并且在此包含了該申請的全部內容。?

技術領域

本實用新型的實施例涉及半導體器件，尤其涉及橫向高壓晶體管。?

背景技術

橫向高壓晶體管正在被廣泛應用于各種工業電子設備及消費電子設備的集成高壓電源管理電路中。在這些高壓電源管理電路中，橫向晶體管通常響應于控制信號而導通或關斷，從而將供電電壓轉換為適合驅動例如工業電子設備及消費電子設備的輸出電壓。大多數高壓電源管理電路接收的供電電壓可能比較高，例如高到1000V，因此，應用于這些高壓電源管理電路中的橫向高壓晶體管應該既具有較高的擊穿電壓（breakdown?voltage）又具有較低的導通電阻（on-resistance）以提高電源管理電路的工作穩定性及工作效率。?

大部分現有的橫向晶體管包括源區和體區，它們通常連接在一起以減弱寄生雙極型晶體管的影響，從而保證該橫向晶體管具有良好的穩固性或安全工作區域（Safe-Operation-Area）。然而，體區通常與襯底相連接，因而導致源區與襯底共享同樣的電壓。但是，在很多電源管理應用中，希望提供一種橫向高壓晶體管，其源區可以承受比襯底電壓更高的電壓，同時，該高壓晶體管還要具有良好的耐高壓能力（例如：需要其具有較高的擊穿電壓）和良好的載流能力（例如：需要其具有較低的導通電阻）。?一種允許源區比襯底能夠承受更高電壓的方法是將源區和體區分開（即不再將它們連接在一起），使得體區仍然與襯底連接，而源區則可以承受一個“上浮”到高于襯底電壓之上的電壓（a?voltage?floatingabove?the?substrate?voltage）。但是，在這種情況下，源區可以承受的最大電壓受到限制而不會高于源區和體區之間的擊穿電壓，通常大約僅為10V。這種方法的另一個缺點是：由于源區到體區距離的增大會使寄生雙極型晶體管的基區電阻增大，從而導致安全工作區域減小。?

發明內容

針對現有技術中的一個或多個問題，本實用新型的實施例提供一種橫向高壓晶體管。?

在本實用新型的一個方面，提出了一種橫向高壓晶體管，包括：半導體層，具有第一導電類型；源區，具有與所述第一導電類型相反的第二導電類型，該源區形成于所述半導體層中；漏區，具有所述第二導電類型，該漏區形成于所述半導體層中并與所述源區相分離；第一隔離層，形成在位于所述源區和漏區之間的所述半導體層上；第一阱區，具有所述的第二導電類型，該第一阱區形成于所述漏區的外圍，向所述源區延伸，但與所述源區相分離；第二阱區，形成于所述源區外圍，并具有所述的第一導電類型；柵區，形成在位于所述第二阱區和與該第二阱區鄰近的部分第一阱區之上的所述第一隔離層上；以及第一掩埋層，形成于鄰近所述源區一側的所述第一阱區下方，具有所述的第一導電類型。?

根據本實用新型的實施例，當施加在所述漏區上的電壓高于一個夾斷電壓時，所述第一阱區的位于所述柵區和所述第一掩埋層之間的部分被該柵區和該第一掩埋層充分耗盡。?

根據本實用新型的實施例，所述夾斷電壓低于所述第一阱區和第二阱區之間的結擊穿電壓。?

根據本實用新型的實施例，所述橫向高壓晶體管可以進一步包括第二掩埋層，該第二掩埋層形成于所述第二阱區的下方，具有所述的第二導電類型，并且與所述的第一阱區耦接。?

根據本實用新型的實施例，所述第一阱區和所述第二掩埋層將所述第二阱區與所述半導體層隔離。?

根據本實用新型的實施例，當施加在所述漏區上的電壓高于一個夾斷電壓時，所述第一阱區的位于所述柵區和所述第一掩埋層之間的部分被該柵區和該第一掩埋層充分耗盡，并且所述夾斷電壓低于所述第二阱區和第二掩埋層之間的結擊穿電壓。?

根據本實用新型的實施例，所述柵區橫向擴展以遮蓋所述第一掩埋層的大部分或全部。?

根據本實用新型的實施例，所述橫向高壓晶體管可以進一步包括體接接觸區，其具有所述的第一導電類型，鄰近所述源區形成于所述第二阱區中。?

根據本實用新型的實施例，所述第一阱區可以包括多個具有第二導電類型的摻雜區，其中每個摻雜區的摻雜濃度與其余摻雜區的摻雜濃度不同。?

根據本實用新型的實施例，所述橫向高壓晶體管可以進一步包括厚介電層，其覆蓋所述第一阱區的一部分，并且將所述漏區橫向地與所述柵區及源區隔離，其中所述柵區的一部分延伸至所述厚介電層之上位于所述第一掩埋層上方的部分。?