線形溝道10連接源區I和漂移區3形成導電通路。
[0022]以往由于縱向柵極必須兼顧到體區與縱向柵極的感應反型，厚度不能取得太厚，造成縱向柵極與源區絕緣層有限，本發明采用上述結構設計，源區和柵極之間不再受限于縱向絕緣層厚度，源區與橫向柵極形成的橫向溝道實現電學連接，在橫向柵極下方的橫向柵極絕緣層厚度可以根據耐壓需要自由控制，大幅度提高了柵源擊穿電壓。
[0023]同時，采用橫向和縱向兩個導電溝道組成折線形溝道，改善了體區中的溝道電場分布，進一步提高了器件的導通擊穿電壓。
[0024]其中，為保證橫向溝道和縱向溝道的電流能力均衡，在橫向柵極和縱向柵極施加的柵極電壓一致時，所述體區寬度和深度之比優選設置為1:0.8-1.5，能夠保證橫向溝道和縱向溝道的完整成型，并在拐角處實現反型區的圓滑過渡，同時時折線形溝道的電流能力大致相同。所述體區寬度為從源區到縱向柵極絕緣層在水平方向的距離。
[0025]—種優選實施方式為橫向柵極厚度大于縱向柵極位于體區和縱向柵極之間的縱向柵極絕緣層厚度，以增大橫向柵極厚度的方式增強柵源耐壓，并保證縱向柵極對體區的反型感應能力。
[0026]現有技術中縱向柵極與源區平行緊貼，容易聚集電荷造成擊穿，本發明中橫向柵極與體區并非緊鄰，進一步改善了柵源交界處的電場分布，降低了電力線密度，提高了器件耐壓性能。
[0027]在集成電路制造工藝中，橫向柵極和縱向柵極可以由與之鄰近的上層金屬連接，使用公共電極，但橫向柵極和縱向柵極也可以分別連接金屬作為各自獨立的電極引出孔，例如由于縱向柵極在垂直方向具有電阻，在較深處仍然需要具備感應反型能力，因此縱向柵極上可以施加高于橫向柵極的電壓。
[0028]源區與體區深度通常一致，方便形成源極到體區的電流通路，減小導通電阻并方便工藝刻蝕實現。
[0029]圖2所示的【具體實施方式】中，位于縱向柵極底部和側壁下方的縱向柵極絕緣層9厚度大于側壁上方的縱向柵極絕緣層7的厚度，所述側壁上方和側壁下方的界線為體區2底部，以底部為限，底部以上為側壁上方，底部以下為側壁下方。
[0030]縱向柵極深入體區以下，可以改善縱向柵極對體區的感應，提高器件導通電流，但會在漂移區感應反型，在側壁下方和縱向柵極底部采用加厚的絕緣層結構，削弱了縱向柵極對于漂移區的感應能力，提高了漂移區電壓承受力，進一步提高了器件的耐壓能力。
[0031]圖2所示的【具體實施方式】中，可以以縱向柵極為中心，對稱布置體區、源區和橫向柵極，圖3給出一種【具體實施方式】的俯視示意圖，
如圖3所示，所述縱向柵極、縱向柵極絕緣層、體區、源區在水平方向為依次從內到外的同心圓形狀，所述橫向柵極和橫向柵極絕緣層為圓環形。采用上述同心圓形狀，充分利用縱向柵極在水平方向的全向感應作用，最大限度擴展器件導通電流能力。
[0032]前文所述的為本發明的各個優選實施例，各個優選實施例中的優選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優選實施方式為前提，各個優選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數僅是為了清楚表述發明人的發明驗證過程，并非用以限制本發明的專利保護范圍，本發明的專利保護范圍仍然以其權利要求書為準，凡是運用本發明的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種縱向DMOS芯片，包括縱向DMOS器件，所述縱向DMOS器件包括A型漏區，位于A型漏區上方的B型漂移區，所述漂移區內有縱向柵極，所述縱向柵極側壁和底部被縱向柵極絕緣層包圍； 其特征在于，所述縱向柵極絕緣層外側設置有B型體區，所述B型體區遠離縱向柵極絕緣層的一側設置有A型源區，所述B型體區深度淺于縱向柵極深度，體區上方設置有橫向柵極絕緣層，所述橫向柵極絕緣層上方設置有橫向柵極； 所述漂移區摻雜濃度低于體區，所述A型、B型為載流子是空穴或電子的導電類型。2.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，所述橫向柵極厚度大于縱向柵極位于體區和縱向柵極之間的縱向柵極絕緣層厚度。3.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，所述源區與體區深度一致。4.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，位于縱向柵極底部和側壁下方的縱向柵極絕緣層厚度大于側壁上方的縱向柵極絕緣層厚度，所述側壁上方和側壁下方的界線為體區底部。5.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，所述縱向柵極、縱向柵極絕緣層、體區、源區在水平方向為依次從內到外的同心圓形狀，所述橫向柵極和橫向柵極絕緣層為圓環形。6.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，所述橫向柵極和縱向柵極具有各自獨立的電極引出孔。7.如權利要求1所述的縱向DMOS芯片，其特征在于，所述體區寬度和深度之比為1:.0.8-1.5，所述體區寬度為從源區到縱向柵極絕緣層在水平方向的距離。
【專利摘要】一種縱向DMOS芯片，包括縱向DMOS器件，所述縱向DMOS器件包括A型漏區，位于A型漏區上方的B型漂移區，所述漂移區內有縱向柵極，所述縱向柵極側壁和底部被縱向柵極絕緣層包圍；所述縱向柵極絕緣層外側設置有B型體區，所述B型體區遠離縱向柵極絕緣層的一側設置有A型源區，所述B型體區深度淺于縱向柵極深度，體區上方設置有橫向柵極絕緣層，所述橫向柵極絕緣層上方設置有橫向柵極；所述漂移區摻雜濃度低于體區，所述A型、B型為載流子是空穴或電子的導電類型。本發明顯著提高了柵源之間的器件耐壓能力，同時提高了器件導通時的電流能力，導電溝道包括橫向和縱向兩個導電方向，進一步提高了器件的導通擊穿電壓。
【IPC分類】H01L29/08, H01L29/423, H01L29/78
【公開號】CN104900704
【申請號】CN201510246431
【發明人】崔永明, 張干, 王建全, 王作義, 彭彪
【申請人】四川廣義微電子股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月15日