專利名稱：高壓器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及高壓晶體管器件。
背景技術(shù)：
高壓晶體管廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)電子設(shè)備及消費(fèi)電子設(shè)備的集成高壓電源管理電路中。這種高壓電源管理電路的輸入電壓可能高到例如1000V，因此，當(dāng)高壓晶體管作為功率晶體管被應(yīng)用于這種高壓電源管理電路中時(shí)，其應(yīng)該具有較高的擊穿電壓(breakdown voltage)以提高電源管理電路的工作穩(wěn)定性,其同時(shí)應(yīng)該具有較低的導(dǎo)通電阻(on-resistance)以改進(jìn)電源管理電路的工作效率。通常，可以通過(guò)增大高壓晶體管中位于漏區(qū)與源區(qū)之間的漂移區(qū)的摻雜濃度來(lái)降低高壓晶體管的導(dǎo)通電阻。然而，漂移區(qū)摻雜濃度的增大使其更難于被耗盡，從而會(huì)導(dǎo)致高壓晶體管的擊穿電壓降低。因此，希望提供一種高壓晶體管器件，其可以不必犧牲擊穿電壓便具有較低的導(dǎo)通電阻。另外，應(yīng)用于高壓電源管理電路中的高壓晶體管通常需要進(jìn)行導(dǎo)通/關(guān)斷的交替轉(zhuǎn)換，其間該高壓晶體管可能經(jīng)受很大并且較快的漏源電壓(drain-to-source voltage)變化。例如，當(dāng)高壓金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(M0S晶體管)從導(dǎo)通狀態(tài)切換到關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，其漏極電壓可能在非常短的時(shí)間內(nèi)(比如，小于Ims)從一個(gè)較低的電壓(比如，OVlOV之間)很快升高到較高的電壓(比如，高于400V)，這很可能會(huì)導(dǎo)致該高壓MOS晶體管在切換過(guò)程中還未建立起具有和其穩(wěn)態(tài)情況下一樣高的承受高電壓能力的情況下便被擊穿了。因而，還希望提供一種高壓晶體管器件，其能夠在導(dǎo)通/關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過(guò)程中經(jīng)受住這種大而快的瞬態(tài)漏源電壓變化而不被損壞，即該高壓晶體管應(yīng)該具有較高的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種高壓晶體管器件及其制造方法。在本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種高壓晶體管器件，包括:半導(dǎo)體層，具有第一導(dǎo)電類型；源區(qū)，具有與該第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型，該源區(qū)形成于所述半導(dǎo)體層中；漏區(qū)，具有所述的第二導(dǎo)電類型，該漏區(qū)形成于所述半導(dǎo)體層中，與所述源區(qū)相分離；第一隔離層，位于源區(qū)和漏區(qū)之間的所述半導(dǎo)體層上；第一阱區(qū)，具有所述的第二導(dǎo)電類型，形成于所述漏區(qū)的外圍，向所述源區(qū)延伸，但與所述源區(qū)相分離；柵區(qū)，位于靠近源區(qū)一側(cè)的所述第一隔離層上；螺旋阻性場(chǎng)板，位于漏區(qū)和柵區(qū)之間的所述第一隔離層上，具有第一端和第二端；第一電介層，覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)、第一隔離層、柵區(qū)及螺旋阻性場(chǎng)板；源電極，耦接所述源區(qū)和所述阻性場(chǎng)板的第一端；漏電極，耦接所述漏區(qū)和所述阻性場(chǎng)板的第二端；以及多個(gè)第一場(chǎng)板，圍繞所述源電極排列于所述第一電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，其中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始場(chǎng)板與所述源電極連接，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板中的每一個(gè)均覆蓋所述阻性場(chǎng)板中的一段或多段。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一阱區(qū)包括多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中每個(gè)摻雜區(qū)具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括第二阱區(qū)，該第二阱區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型，并且形成于所述源區(qū)的外圍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括體接觸區(qū)，形成于所述源區(qū)附近，具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與所述源電極耦接。在另外的實(shí)施例中，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括獨(dú)立于源電極和樓電極的體接觸電極，這時(shí)，所述體接觸區(qū)可以耦接所述體接觸電極，而不再耦接源電極。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括第三阱區(qū)，形成于所述第一阱區(qū)的下方，具有所述第一導(dǎo)電類型，并具有比所述半導(dǎo)體層更高的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端還可以耦接所述柵區(qū)，而不再耦接所述源電極及源區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括厚介電層，覆蓋所述第一阱區(qū)的一部分，將漏區(qū)橫向地與柵區(qū)及源區(qū)隔離，其中，所述柵區(qū)的一部分可以延伸至所述厚介電層之上；并且所述阻性螺旋場(chǎng)板形成于所述厚介電層之上，而不再是形成于所述第一隔離層上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述高壓晶體管器件可以進(jìn)一步包括第二介電層，覆蓋所述第一介電層及所述多個(gè)第一場(chǎng)板；及多個(gè)第二場(chǎng)板，圍繞所述源電極排列于所述第二電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸；其中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板所述源電極連接，并且每個(gè)第二場(chǎng)板分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板，每個(gè)第二場(chǎng)板延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方。在本發(fā)明的另一方面，提出了一種形成高壓晶體管器件的方法，包括:提供具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的步驟；在所述半導(dǎo)體層中形成具有第二導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)的步驟，其中所述第二導(dǎo)電類型與所述第一導(dǎo)電類型相反；在所述第一阱區(qū)中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的漏區(qū)的步驟；在所述半導(dǎo)體層中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的源區(qū)的步驟；在位于源區(qū)和漏區(qū)之間的所述半導(dǎo)體層上形成第一隔離層的步驟；在靠近源區(qū)一側(cè)的所述第一隔離層上形成柵區(qū)的步驟；在位于漏區(qū)和柵區(qū)之間的所述第一隔離層上形成螺旋阻性場(chǎng)板的步驟，其中所述螺旋阻性場(chǎng)板包括第一端和第二端；形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)、第一隔離層、柵區(qū)及螺旋阻性場(chǎng)板的第一介電層的步驟；形成源電極和漏電極的步驟，其中源電極耦接所述源區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端，漏電極耦接所述漏區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第二端；在所述第一介電層上形成多個(gè)第一場(chǎng)板的步驟，其中所述多個(gè)第一場(chǎng)板圍繞所述源電極排列，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始場(chǎng)板與所述源電極連接，并且每一個(gè)第一場(chǎng)板均覆蓋所述阻性場(chǎng)板中的一段或多段。據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述半導(dǎo)體層中形成所述第一阱區(qū)的步驟可以包括:在所述半導(dǎo)體層中形成多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中每個(gè)摻雜區(qū)具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括在所述源區(qū)周圍形成第二阱區(qū)的步驟，其中所述第二阱區(qū)具有所述的第一導(dǎo)電類型。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括在所述源區(qū)附近形成具有所述第一導(dǎo)電類型的體接觸區(qū)的步驟，其中所述體接觸區(qū)與所述源電極耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還可以進(jìn)一步包括形成體接觸電極的步驟；其中，所述體接觸電極與所述漏電極及源電極分離，所述體接觸區(qū)可以與所述體接觸電極耦接，而不再與所述源電極耦接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括在所述第一阱區(qū)下方的所述半導(dǎo)體層中形成第三阱區(qū)的步驟，其中，所述第三阱區(qū)具有所述的第一導(dǎo)電類型，并且其摻雜濃度高于所述半導(dǎo)體層的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括形成柵電極的步驟，其中所述柵電極耦接所述柵區(qū)，并且所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端耦接所述柵電極，而不再耦接所述源電極。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括在所述第一阱區(qū)的一部分上形成厚介電層的步驟，其中所述厚介電層橫向地將漏區(qū)與柵區(qū)及源區(qū)隔離，所述柵區(qū)的一部分可以延伸至所述厚介電層上，所述螺旋阻性場(chǎng)板形成于所述厚介電層上，而不再是形成于所述第一隔離層上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述形成高壓晶體管器件的方法可以進(jìn)一步包括形成第二介電層以覆蓋所述第一介電層及所述多個(gè)第一場(chǎng)板的步驟；以及在所述第二介電層上形成多個(gè)第二場(chǎng)板的步驟，其中所述多個(gè)第二場(chǎng)板圍繞所述源電極排列于所述第二電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第二場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板與所述源電極連接，每個(gè)第二場(chǎng)板分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板，而且每個(gè)第二場(chǎng)板延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方。利用上述方案，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件不僅具有較高的穩(wěn)態(tài)擊穿電壓和較低的導(dǎo)通電阻，而且具有較高的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。


下面的附圖有助于更好地理解接下來(lái)對(duì)本發(fā)明不同實(shí)施例的描述。這些附圖并非按照實(shí)際的特征、尺寸及比例繪制，而是示意性地示出了本發(fā)明一些實(shí)施方式的主要特征。這些附圖和實(shí)施方式以非限制性、非窮舉性的方式提供了本發(fā)明的一些實(shí)施例。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，不同附圖中具有相同功能的相同或類似的組件或結(jié)構(gòu)采用相同的附圖標(biāo)記。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高壓晶體管器件的縱向剖面示意 圖1B示出了對(duì)應(yīng)于圖1A中所示高壓晶體管器件的俯視示意 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓晶體管器件的縱向剖面示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓晶體管器件的縱向剖面示意 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的高壓晶體管器件的縱向剖面示意 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成高壓晶體管器件的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一些實(shí)施例。在接下來(lái)的說(shuō)明中，一些具體的細(xì)節(jié)，例如實(shí)施例中的具體電路結(jié)構(gòu)和這些電路元件的具體參數(shù)，都用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例提供更好的理解。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，即使在缺少一些細(xì)節(jié)或者其他方法、元件、材料等結(jié)合的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例也可以被實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的說(shuō)明書及權(quán)利要求書中，若采用了諸如“左、右、內(nèi)、外、前、后、上、下、頂、之上、底、之下”等一類的詞，均只是為了便于描述，而不表示組件/結(jié)構(gòu)的必然或永久的相對(duì)位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解這類詞在合適的情況下是可以互換的，例如，以使得本發(fā)明的實(shí)施例可以在不同于本說(shuō)明書描繪的方向下仍可以運(yùn)作。此外，“耦接”一詞意味著以直接或者間接的電氣的或者非電氣的方式連接。圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高壓晶體管器件100的縱向剖面示意圖。該高壓晶體管器件100包括:半導(dǎo)體層101，具有第一導(dǎo)電類型(例如:圖1A中示意為P型)；源區(qū)102，具有與該第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型(例如:圖1A中示意為N型)，該源區(qū)102形成于所述半導(dǎo)體層101中，并且具有重?fù)诫s濃度(例如:圖1A中以N+區(qū)表示);漏區(qū)103，具有所述的第二導(dǎo)電類型，該漏區(qū)103形成于所述半導(dǎo)體層101中，與所述源區(qū)102相分離，并具有重?fù)诫s濃度(例如:圖1A中以另一個(gè)N+區(qū)表示)；第一隔離層104，形成在位于源區(qū)102和漏區(qū)103之間的所述半導(dǎo)體層101上；第一阱區(qū)105，具有所述的第二導(dǎo)電類型，該第一阱區(qū)105形成于所述漏區(qū)103的外圍，向所述源區(qū)102延伸，但與所述源區(qū)102相分離；柵區(qū)106，位于靠近源 區(qū)102 —側(cè)的所述第一隔離層104之上；螺旋阻性場(chǎng)板107，形成在位于漏區(qū)103和柵區(qū)106之間的所述第一隔離層104上，該螺旋阻性場(chǎng)板107具有第一端和第二端；第一電介層108，覆蓋所述源區(qū)102、漏區(qū)103、第一隔離層104、柵區(qū)106及螺旋阻性場(chǎng)板107 ;源電極109，耦接所述源區(qū)102和所述阻性場(chǎng)板107的第一端；漏電極110，耦接所述漏區(qū)103和所述阻性場(chǎng)板107的第二端；柵電極(圖1A中未示出)，耦接所述柵區(qū)106 ；以及多個(gè)第一場(chǎng)板III1^Iii4,圍繞所述源電極109排列于所述第一電介層108上,從源電極109開(kāi)始，朝漏電極110的方向延伸；其特征在于，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4相互隔離，其中的起始場(chǎng)板(例如:圖1A中所示的場(chǎng)板Ill1)與所述源電極109連接，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114中的每一個(gè)均覆蓋所述阻性場(chǎng)板107中的一段或多段(如圖1A所示)。圖1B示出了對(duì)應(yīng)于圖1A中所示高壓晶體管器件100的俯視示意圖。參考圖1A和圖1B，可以看到，當(dāng)前的實(shí)施例示出了四個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4，并且圖中用等寬度、等間距的同心圓環(huán)示意。然而，在其它實(shí)施例中，每個(gè)第一場(chǎng)板的寬度可以不同，每?jī)蓚€(gè)相鄰第一場(chǎng)板之間的間距也可以不同，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板的數(shù)目也可以根據(jù)需要而調(diào)整，以使高壓晶體管器件100的性能在具體應(yīng)用中最優(yōu)化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4可能具有不同的寬度，第一場(chǎng)板111廣Ill4的寬度依次大約為6μηι、5μηι、5 μ m>3.5 μ m,每?jī)蓚€(gè)相鄰場(chǎng)板間的距離大約為0.5 μ m。在一個(gè)實(shí)施例中,所述多個(gè)第一場(chǎng)板的數(shù)目不同于四個(gè)，例如，所述多個(gè)第一場(chǎng)板在位于源電極109和漏電極110之間的所述第一電介層108上幾乎排列滿了，從源電極109開(kāi)始，朝漏電極110的方向延伸，其中的起始第一場(chǎng)板與源電極109相連接，結(jié)束第一場(chǎng)板(例如:圖1A中所示的場(chǎng)板Ill4)與漏電極110鄰近并且與漏電極110之間形成容性耦合。在另外的實(shí)施例中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板可以具有非同心圓環(huán)的布圖排列，例如，可以為多邊形或其它不規(guī)則形狀。比如，在一個(gè)具有交叉指狀結(jié)構(gòu)的高壓晶體管中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板可以具有交叉指狀的布圖排列。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以米用第一介電材料將所述多個(gè)第一場(chǎng)板1111"! 114彼此隔離。例如，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4彼此間可以通過(guò)一個(gè)鈍化層(圖1A中未示出)來(lái)隔離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一隔離層104可以包括二氧化硅層。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，所述第一隔離層104可能包括與器件制造工藝相兼容的其它隔離材料。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，柵區(qū)106可以包括摻雜的多晶硅。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，柵區(qū)106可能包括與器件制造工藝相兼容的其它導(dǎo)電材料(例如:金屬、其它半導(dǎo)體、半金屬、和/或它們的組合物)。因此，這里的“多晶硅”意味著涵蓋了硅及除硅以外的其它類似材料及其組合物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，螺旋阻性場(chǎng)板107可以包括一個(gè)長(zhǎng)窄帶電阻，其由中等阻抗到高阻抗的多晶硅形成，并且呈螺旋狀排布在漏區(qū)103和柵區(qū)106之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述螺旋阻性場(chǎng)板107的每一段的寬度可以為0.4μπΓ .2μπι，每一段之間的間距可以為0.4 μ πΓ .2 μ m。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，螺旋阻性場(chǎng)板107可以采用其它常用方法實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，在其它的實(shí)施例中，螺旋阻性場(chǎng)板107并不一定是螺旋狀的，而可以是迂回在漏區(qū)103和柵區(qū)106之間。在一些實(shí)施例中，螺旋阻性場(chǎng)板107可以包含直段，以用來(lái)圍住帶有曲角的矩形區(qū)域。因此，“螺旋阻性場(chǎng)板”只是描述性的，并不明示或暗示場(chǎng)板107 —定具有螺旋形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4可以包括金屬場(chǎng)板。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4可以包括由其它導(dǎo)電材料形成的其它導(dǎo)電性場(chǎng)板。由此可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例及其變型實(shí)施方式，螺旋阻性場(chǎng)板107可以看作類似于耦接在漏區(qū)103和源區(qū)102之間的一個(gè)大電阻。這樣，在高壓晶體管器件100處于關(guān)斷狀態(tài)并且漏電極109施加有高電壓的情況下，螺旋阻性場(chǎng)板107僅允許有很小的泄漏電流從漏區(qū)103流到源區(qū)102。另外，當(dāng)漏電極109上施加有高電壓時(shí)，螺旋阻性場(chǎng)板107有助于在漏區(qū)103和源區(qū)102之間的第一阱區(qū)105表面上建立起呈線性分布的電壓。這種呈線性分布的電壓可以使第一阱區(qū)105中建立起均勻的電場(chǎng)分布，從而有效緩減第一阱區(qū)105中強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域的形成，使高壓晶體管器件100的擊穿電壓得到提高。再者，螺旋阻性場(chǎng)板107有助于第一阱區(qū)105的耗盡。在這種情況下，與不具有螺旋阻性場(chǎng)板107的情況相比，第一阱區(qū)105可以具有更高的摻雜濃度，從而使高壓晶體管器件100的導(dǎo)通電阻能夠有效地降低，而不會(huì)導(dǎo)致?lián)舸╇妷旱慕档?。根?jù)本發(fā)明的各實(shí)施例及其變型實(shí)施方式，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114之間相互形成容性耦合，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114中的每一個(gè)與螺旋阻性場(chǎng)板107的一段或者多段之間也形成容性耦合。由于所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114中的起始場(chǎng)板Iii1與源電極109相連接，因而螺旋阻性場(chǎng)板107的第一端被容性耦合到源電極109 (即:螺旋阻性場(chǎng)板107的第一端被容性耦合到源極電位，例如，若源電極109耦接到地電位，則螺旋阻性場(chǎng)板107的第一端被容性耦合到地電位)。根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例及其變型實(shí)施方式，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114有助于提高高壓晶體管器件100的動(dòng)態(tài)擊穿電壓，即提高高壓晶體管器件100對(duì)大而快的瞬態(tài)漏源電壓變化的承受能力。這是因?yàn)?所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114不僅相互形成容性耦合，而且還與螺旋阻性場(chǎng)板107形成容性耦合，當(dāng)漏源電壓發(fā)生快速瞬態(tài)變化時(shí)，這些場(chǎng)板可以很快相互作用以使所述第一阱區(qū)105的表面在很短時(shí)間內(nèi)建立起足夠的呈線性分布的電壓，從而增大高壓晶體管器件100的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高壓晶體管器件100可以進(jìn)一步包括第二阱區(qū)112(仍參考圖1A)，該第二阱區(qū)112具有所述第一導(dǎo)電類型，并且形成于所述源區(qū)102的外圍(例如:圖1A中示意為P型體區(qū))。第二阱區(qū)112可以具有比半導(dǎo)體層101更高的摻雜濃度，從而有助于提高高壓晶體管器件100的閾值電壓，并且降低第一阱區(qū)105和源區(qū)102之間泄漏擊穿的可能性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高壓晶體管器件100可以進(jìn)一步包括體接觸區(qū)113(仍參考圖1A)，形成于源區(qū)102附近，具有所述第一導(dǎo)電類型并且摻雜濃度較高(例如:圖1A中示意為P+區(qū))。在一個(gè)實(shí)施例中，體接觸區(qū)113可以耦接源電極109，如圖1A中所示。在另外的實(shí)施例中，高壓晶體管器件100可以進(jìn)一步包括獨(dú)立的體接觸電極，這樣，體接觸區(qū)113可以不耦接源電極109，而耦接體接觸電極，從而使源區(qū)102可能可以比體接觸區(qū)113承受更高的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，高壓晶體管器件100可以進(jìn)一步包括第三阱區(qū)IOlw，形成于第一阱區(qū)105下方，具有所述第一導(dǎo)電類型，并具有比半導(dǎo)體層101更高的摻雜濃度。第三阱區(qū)IOlw有助于提高趨向于漏區(qū)103—側(cè)的夾斷效果。因此，與沒(méi)有第三阱區(qū)IOlw時(shí)相比，第一阱區(qū)105的摻雜濃度可以被進(jìn)一步增大，從而意味著可以在避免降低高壓晶體管器件100的擊穿電壓的情況下，進(jìn)一步減小高壓晶體管器件100的導(dǎo)通電阻。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，螺旋阻性場(chǎng)板107的第一端可以耦接?xùn)艆^(qū)106或者體接觸區(qū)113，作為將其耦接到源區(qū)102的兩種替代連接方式。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓晶體管器件200的縱向剖面示意圖。為了簡(jiǎn)明且便于理解，高壓晶體管器件200中的那些功能上與在高壓晶體管器件100中相同的同樣或類似的組件或結(jié)構(gòu)沿用了相同的附圖標(biāo)記。如圖2所示，第一阱區(qū)105可以包括多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中每個(gè)摻雜區(qū)可以具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻雜濃度。例如:離漏區(qū)最近的摻雜區(qū)可能具有比漏區(qū)摻雜濃度稍低的摻雜濃度，離漏區(qū)較遠(yuǎn)的摻雜區(qū)可能具有比離漏區(qū)較近的摻雜區(qū)稍低的摻雜濃度。這樣，可以在避免降低高壓晶體管器件200的擊穿電壓的情況下，進(jìn)一步減小高壓晶體管器件200的導(dǎo)通電阻。這是因?yàn)?離源區(qū)102側(cè)較近的第一阱區(qū)105具有較低的摻雜濃度，因而可以降低源區(qū)102附近被過(guò)早擊穿的可能性。在如圖2所示的示例性實(shí)施例中，第一阱區(qū)105被示意為包括四個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)105廣1054。作為一個(gè)例子，如果漏區(qū)103被重?fù)诫s且摻雜濃度大于IX 1019cm_3，則緊挨漏區(qū)103的摻雜區(qū)IOS1具有大約為4X IO12CnT3的摻雜濃度，其余摻雜區(qū)1052、1053和1054的摻雜濃度依次大約為3 X 1012cnT3、2 X IO12CnT3和I X 1012cnT3。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)的數(shù)目、其各自的摻雜濃度以及每個(gè)摻雜區(qū)的寬度可以根據(jù)具體應(yīng)用需求來(lái)確定以使高壓晶體管器件200的性能得到優(yōu)化。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓晶體管器件300的縱向剖面示意圖。為了簡(jiǎn)明且便于理解，高壓晶體管器件300中的那些功能上與在高壓晶體管器件100及200中相同的同樣或類似的組件或結(jié)構(gòu)沿用了相同的附圖標(biāo)記。如圖3所示，高壓晶體管器件300可以進(jìn)一步包括厚介電層114 (例如:可以為厚場(chǎng)氧層)，覆蓋所述第一阱區(qū)105的一部分，并且將漏區(qū)103橫向地與柵區(qū)106及源區(qū)102隔離，其中柵區(qū)106的一部分可以延伸至厚介電層114之上，并且所述螺旋阻性場(chǎng)板107形成于厚介電層114(而不再是第一隔離層104)之上。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，厚介電層114可以包括二氧化硅層。在根據(jù)圖1A、圖1B、圖2及圖3所示的各實(shí)施例中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114中的相鄰第一場(chǎng)板之間的容性耦合效果取決于相鄰第一場(chǎng)板間的間距以及它們的截面積。減小多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114中的相鄰第一場(chǎng)板之間的間距可以增大相鄰第一場(chǎng)板間的電容，從而使所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114能夠更有效地改善高壓晶體管器件100、200及300的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。然而，所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Iii4中相鄰第一場(chǎng)板間能達(dá)到的最小間距受制造工藝的限制，例如會(huì)受到光刻及刻蝕條件的限制。增大所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4各自的厚度也可能有助于增大相鄰第一場(chǎng)板間的電容，從而使所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4更有效。然而，所述多個(gè)第一場(chǎng)板Ilirill4各自能達(dá)到的厚度也受到制造工藝的限制，例如會(huì)受到金屬淀積及刻蝕時(shí)間等因素的局限。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的高壓晶體管器件400的縱向剖面示意圖。為了簡(jiǎn)明且便于理解，高壓晶體管器件400中的那些功能上與在高壓晶體管器件100、200及300中相同的同樣或類似的組件或結(jié)構(gòu)沿用了相同的附圖標(biāo)記。如圖4所示，高壓晶體管器件400可以進(jìn)一步包括:第二介電層115，覆蓋第一介電層108及所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114 ；以及多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164，圍繞所述源電極109排列于所述第二電介層115上，從源電極109開(kāi) 始，朝漏電極110的方向延伸；其特征在于，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板(例如:圖4中所示的場(chǎng)板116J與所述源電極109連接，并且所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164中的每一個(gè)分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板(例如:如圖4所示，第二場(chǎng)板116廣1164分別與第一場(chǎng)板111廣Ill4對(duì)應(yīng)連接)，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164中的每一個(gè)還可以延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方(例如:如圖4所不，第二場(chǎng)板116^116^11^分別延伸至第一場(chǎng)板1112、1113、Ill4上方，第二場(chǎng)板1164延伸至第一場(chǎng)板Ill4末端之外)。如圖4所示的示例性實(shí)施例中示意出了四個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164，并且圖中示意第二場(chǎng)板116廣1164為等寬度、等間距的，且以同心圓環(huán)的方式排布。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，每個(gè)第二場(chǎng)板的寬度可能不同、每?jī)蓚€(gè)相鄰第二場(chǎng)板之間的間距也可以不同，并且所述多個(gè)第二場(chǎng)板的數(shù)目也不一定為四個(gè)。也就是說(shuō)，每個(gè)第二場(chǎng)板的寬度、每?jī)蓚€(gè)相鄰第二場(chǎng)板之間的間距以及所述多個(gè)第二場(chǎng)板的數(shù)目都可以根據(jù)需要而調(diào)整，以使高壓晶體管器件400的性能在具體應(yīng)用中得到優(yōu)化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164可能具有不同的寬度，第二場(chǎng)板116廣1164的寬度依次大約為3μπι、3μπι、2.5μπι、3.8μπι，每?jī)蓚€(gè)相鄰第二場(chǎng)板間的距離大約為2 μ m。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板的數(shù)目不同于四個(gè)，例如，所述多個(gè)第二場(chǎng)板在位于源電極109和漏電極110之間的所述第二電介層115上幾乎排列滿了，從源電極109開(kāi)始，朝漏電極110的方向延伸，其中的起始第二場(chǎng)板與源電極109相連接，結(jié)束第二場(chǎng)板(例如:圖4中所示的場(chǎng)板1164)與漏電極110鄰近并且與漏電極110之間形成容性耦合。在另外的實(shí)施例中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板可以具有非同心圓環(huán)的布圖排列，例如，可以為多邊形或其它不規(guī)則形狀。比如，在一個(gè)具有交叉指狀結(jié)構(gòu)的高壓晶體管中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板可以具有交叉指狀的布圖排列。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164可以包括金屬場(chǎng)板。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164可以包括由其它導(dǎo)電材料形成的其它導(dǎo)電性場(chǎng)板。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以采用第二介電材料將所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164彼此隔離。例如，圖4所示的示例性實(shí)施例中，由第一介電層108將所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4彼此隔離，而所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164彼此間可以通過(guò)一個(gè)鈍化層(圖4中未示出)來(lái)隔離。根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例及其變型實(shí)施方式，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164可以為調(diào)節(jié)所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Iii4及所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164相互間的電容提供更大的靈活性，從而有助于進(jìn)一步增大根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。例如，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)增大每個(gè)第二場(chǎng)板延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方的距離(例如，增大第二場(chǎng)板116^116^1163分別延伸至第一場(chǎng)板1112、1113、Ill4上方的距離)來(lái)增大所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣1114及所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164相互間的電容。因此，所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164可以為優(yōu)化所述螺旋阻性場(chǎng)板107、所述多個(gè)第一場(chǎng)板111廣Ill4及所述多個(gè)第二場(chǎng)板116廣1164相互間的容性耦合效果提供更大的靈活性，從而有助于提高根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例及其變形實(shí)施方式的高壓晶體管器件的有益效果不應(yīng)該被認(rèn)為僅僅局限于以上所述的。根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的這些及其它有益效果可以通過(guò)閱讀本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及研究各實(shí) 施例的附圖被更好地理解。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成高壓晶體管器件的方法的流程示意圖。該方法包括:步驟501，提供具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層；步驟502，在半導(dǎo)體層中形成具有第二導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)，其中所述第二導(dǎo)電類型與所述第一導(dǎo)電類型相反；步驟503，在第一阱區(qū)中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的漏區(qū)，并且在半導(dǎo)體層中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的源區(qū)，其中所述漏區(qū)和源區(qū)可能具有較高的摻雜濃度；步驟504，在位于源區(qū)和漏區(qū)之間的半導(dǎo)體層之上形成第一隔離層；步驟505，在靠近源區(qū)一側(cè)的第一隔離層上形成柵區(qū)；步驟506，在位于漏區(qū)和柵區(qū)之間的第一隔離層上形成螺旋阻性場(chǎng)板，其中所述螺旋阻性場(chǎng)板包括第一端和第二端；步驟507，在步驟506的基礎(chǔ)上形成第一介電層，以覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)、第一隔離層、柵區(qū)及螺旋阻性場(chǎng)板；步驟508，形成源電極和漏電極，其中源電極耦接所述源區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端，漏電極耦接所述漏區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第二端；步驟509，在所述第一介電層上形成多個(gè)第一場(chǎng)板，其中所述多個(gè)第一場(chǎng)板圍繞所述源電極排列，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始場(chǎng)板與所述源電極連接，每一個(gè)第一場(chǎng)板均覆蓋所述阻性場(chǎng)板中的一段或多段。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成所述螺旋阻性場(chǎng)板與所述柵區(qū)可以共享同一層以便節(jié)省工藝步驟及成本。例如，在步驟505，可以先在第一隔離層上形成輕摻雜或者未摻雜的多晶硅層，然后在該多晶硅層中注入第一劑量的N型和/或P型雜質(zhì)(例如，注入劑量大概在IXlO14Cnr3到IXlO15Cnr3的硼)以獲得合適的薄膜電阻(例如，lkohms/square到IOkohms/square),使其可以用于形成所述螺旋阻性場(chǎng)板。緊接著，可以對(duì)摻雜后的多晶娃層進(jìn)行掩膜并刻蝕以形成所述螺旋阻性場(chǎng)板及所述柵區(qū)，之后在柵區(qū)中注入具有更高濃度的第二劑量的N型和/或P型雜質(zhì)，例如采用與源區(qū)/漏區(qū)相同的離子注入。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成第一阱區(qū)的步驟502可以包括:形成多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)的步驟，其中，每個(gè)摻雜區(qū)可以具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)可以采用一個(gè)或者兩個(gè)掩膜層。例如，在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，應(yīng)用第一掩膜層來(lái)形成所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中所述第一掩膜層包括多個(gè)具有不同尺寸的開(kāi)孔，因而在隨后的離子注入過(guò)程中，尺寸相對(duì)較大的開(kāi)孔可以允許更多的雜質(zhì)注入半導(dǎo)體層中。因此，位于尺寸相對(duì)較大的開(kāi)孔下方的半導(dǎo)體層比位于尺寸相對(duì)較小的開(kāi)孔下方的半導(dǎo)體層具有更高的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，離子注入過(guò)程結(jié)束后還可以進(jìn)一步采用擴(kuò)散步驟(例如:進(jìn)行高溫退火)以使具有濃度梯度的橫向摻雜區(qū)結(jié)構(gòu)更規(guī)整。在一個(gè)實(shí)施例中，還可以進(jìn)一步采用具有一個(gè)開(kāi)孔的第二掩膜層來(lái)為整個(gè)所述的多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)引入背景摻雜濃度，以進(jìn)一步整體上提高這些摻雜區(qū)的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟503還可以進(jìn)一步包括在源區(qū)周圍形成第二阱區(qū)的步驟，其中該第二阱區(qū)具有所述的第一導(dǎo)電類型。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟503還可以進(jìn)一步包括:在源區(qū)附近形成體接觸區(qū)的步驟，其中該體接觸區(qū)具有所述第一導(dǎo)電類型并具有較高的摻雜濃度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述體接觸區(qū)與所述源電極耦接。在另外的實(shí)施例中，在步驟508還可以包括形成獨(dú)立的體接觸電極的步驟，這樣所述體接觸區(qū)與體接觸電極耦接，而不再與源電極耦接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟502還可以包括在第一阱區(qū)下面的半導(dǎo)體層中形成具有第一導(dǎo)電類型的第三阱區(qū)，該第三阱區(qū)的摻雜濃度高于半導(dǎo)體層的摻雜濃度
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟508還可以包括形成柵電極的步驟，該柵電極與所述柵區(qū)耦接。在一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端耦接所述柵電極，而不再耦接所述源電極。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟504還可以包括在所述第一阱區(qū)的一部分上形成厚介電層的步驟，其中所述厚介電層橫向地將漏區(qū)與柵區(qū)及源區(qū)隔離，并且所述柵區(qū)的一部分可以延伸至所述厚介電層上。在這種情況下，步驟506中的所述螺旋阻性場(chǎng)板將形成于所述厚介電層上，而不再是形成于所述第一隔離層上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，形成高壓晶體管器件的方法還包括:步驟510，形成第二介電層以覆蓋所述第一介電層及所述多個(gè)第一場(chǎng)板；步驟511，在所述第二介電層上形成多個(gè)第二場(chǎng)板，其中所述多個(gè)第二場(chǎng)板圍繞所述源電極排列于所述第二電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第二場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板與所述源電極連接，每個(gè)第二場(chǎng)板分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板，而且每個(gè)第二場(chǎng)板還可以延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方。以上對(duì)根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例及其變形實(shí)施方式形成高壓晶體管器件的方法及步驟的描述僅為示例性的，并不用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行限定。另外，一些公知的制造步驟、工藝、材料及所用雜質(zhì)等并未給出或者并未詳細(xì)描述，以使本發(fā)明清楚、簡(jiǎn)明且便于理解。發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上各實(shí)施例中描述的方法及步驟可能可以采用不同的順序?qū)崿F(xiàn)，并不僅僅局限于所描述的實(shí)施例。雖然本說(shuō)明書中以N溝道高壓晶體管器件為例對(duì)根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的高壓晶體管器件及其制造方法進(jìn)行了示意與描述，但這并不意味著對(duì)本發(fā)明的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解這里給出的結(jié)構(gòu)及原理同樣適用于P溝道高壓晶體管器件及其它類型的半導(dǎo)體材料及半導(dǎo)體器件。因此，上述本發(fā)明的說(shuō)明書和實(shí)施方式僅僅以示例性的方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件及其制造方法進(jìn)行了說(shuō)明，并不用于限定本發(fā)明的范圍。對(duì)于公開(kāi)的實(shí)施例進(jìn)行變化和修改都是可能的，其他可行的選擇性實(shí)施例和對(duì)實(shí)施例中元件的等同變化可以被本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所了解。本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變化和修改并不超出本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓晶體管器件，包括: 半導(dǎo)體層，具有第一導(dǎo)電類型； 源區(qū)，具有與該第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型，該源區(qū)形成于所述半導(dǎo)體層中； 漏區(qū)，具有所述的第二導(dǎo)電類型，該漏區(qū)形成于所述半導(dǎo)體層中，與所述源區(qū)相分離； 第一隔離層，位于源區(qū)和漏區(qū)之間的所述半導(dǎo)體層上； 第一阱區(qū)，具有所述的第二導(dǎo)電類型，形成于所述漏區(qū)的外圍，向所述源區(qū)延伸，但與所述源區(qū)相分離； 柵區(qū)，位于靠近源區(qū)一側(cè)的所述第一隔離層上； 螺旋阻性場(chǎng)板，位于漏區(qū)和柵區(qū)之間的所述第一隔離層上，具有第一端和第二端； 第一電介層，覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)、第一隔離層、柵區(qū)及螺旋阻性場(chǎng)板； 源電極，耦接所述源區(qū)和所述阻性場(chǎng)板的第一端； 漏電極，耦接所述漏區(qū)和所述阻性場(chǎng)板的第二端；以及 多個(gè)第一場(chǎng)板，圍繞所述源電極排列于所述第一電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，其中，所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第一場(chǎng)板與所述源電極連接，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板中的每一個(gè)均覆蓋所述螺旋阻性場(chǎng)板中的一段或多段。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于，所述第一阱區(qū)包括多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中每個(gè)摻雜區(qū)具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于，所述第一阱區(qū)包括多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻 雜濃度。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 第二阱區(qū)，具有所述第一導(dǎo)電類型，并且形成于所述源區(qū)的外圍。
5.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 體接觸區(qū)，形成于所述源區(qū)附近，具有所述第一導(dǎo)電類型，并且與所述源電極耦接。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 體接觸區(qū)，形成于所述源區(qū)附近，具有所述第一導(dǎo)電類型； 體接觸電極，與所述源電極和漏電極分離，其中所述體接觸區(qū)與所述體接觸電極耦接。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 第三阱區(qū)，形成于所述第一阱區(qū)的下方，具有所述第一導(dǎo)電類型，并具有比所述半導(dǎo)體層更高的摻雜濃度。
8.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于，所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端與所述柵區(qū)耦接，而不再與所述源電極和源區(qū)耦接。
9.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 厚介電層，覆蓋所述第一阱區(qū)的一部分，將漏區(qū)橫向地與柵區(qū)及源區(qū)隔離；其中， 所述柵區(qū)的一部分延伸至所述厚介電層之上；并且 所述阻性螺旋場(chǎng)板形成于所述厚介電層之上，而不再是形成于所述第一隔離層上。
10.如權(quán)利要求1所述的高壓晶體管器件，其特征在于進(jìn)一步包括: 第二介電層，覆蓋所述第一介電層及所述多個(gè)第一場(chǎng)板 '及 多個(gè)第二場(chǎng)板，圍繞所述源電極排列于所述第二電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸； 其中，所述多個(gè)第二場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板所述源電極連接，并且每個(gè)第二場(chǎng)板分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板，每個(gè)第二場(chǎng)板延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方。
11.一種形成高壓晶體管器件的方法，包括: 提供具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體層的步驟； 在所述半導(dǎo)體層中形成具有第二導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)的步驟，其中所述第二導(dǎo)電類型與所述第一導(dǎo)電類型相反； 在所述第一阱區(qū)中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的漏區(qū)的步驟； 在所述半導(dǎo)體層中形成具有所述第二導(dǎo)電類型的源區(qū)的步驟； 在位于源區(qū)和漏區(qū)之間的所述半導(dǎo)體層上形成第一隔離層的步驟； 在靠近源區(qū)一側(cè)的所述第一隔離層上形成柵區(qū)的步驟； 在位于漏區(qū)和柵區(qū)之間的所述第一隔離層上形成螺旋阻性場(chǎng)板的步驟，其中所述螺旋阻性場(chǎng)板包括第一端和第二端； 形成覆蓋所述源區(qū)、漏區(qū)、第一隔離層、柵區(qū)及螺旋阻性場(chǎng)板的第一介電層的步驟；形成源電極和漏電極的步驟，其中源電極耦接所述源區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端，漏電極耦接所述漏區(qū)及所述螺旋阻性場(chǎng)板的第二端； 在所述第一介電層上形成多個(gè)第一場(chǎng)板的步驟，其中所述多個(gè)第一場(chǎng)板圍繞所述源電極排列，從源電極開(kāi)始，朝 漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始場(chǎng)板與所述源電極連接，并且每一個(gè)第一場(chǎng)板均覆蓋所述阻性場(chǎng)板中的一段或多段。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體層中形成所述第一阱區(qū)的步驟包括: 在所述半導(dǎo)體層中形成多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中每個(gè)摻雜區(qū)具有與其余摻雜區(qū)不同的摻雜濃度。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體層中形成所述第一阱區(qū)的步驟包括: 在所述半導(dǎo)體層中形成多個(gè)具有所述第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)，其中所述多個(gè)具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)在離漏區(qū)最近到離漏區(qū)最遠(yuǎn)的方向上具有逐步降低的摻雜濃度。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述源區(qū)周圍形成第二阱區(qū)的步驟，其中所述第二阱區(qū)具有所述的第一導(dǎo)電類型。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述源區(qū)附近形成具有所述第一導(dǎo)電類型的體接觸區(qū)的步驟，其中所述體接觸區(qū)與所述源電極耦接。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在所述源區(qū)附近形成具有所述第一導(dǎo)電類型的體接觸區(qū)的步驟；以及形成體接觸電極的步驟；其中，所述體接觸電極與所述漏電極及源電極分離，所述體接觸區(qū)與所述體接觸電極耦接。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在所述第一阱區(qū)下方的所述半導(dǎo)體層中形成第三阱區(qū)的步驟，其中，所述第三阱區(qū)具有所述的第一導(dǎo)電類型，并且其摻雜濃度高于所述半導(dǎo)體層的摻雜濃度。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 形成柵電極的步驟，其中所述柵電極耦接所述柵區(qū)，并且所述螺旋阻性場(chǎng)板的第一端耦接所述柵電極，而不再耦接所述源電極。
19.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在所述第一阱區(qū)的一部分上形成厚介電層的步驟；其中 所述厚介電層橫向地將漏區(qū)與柵區(qū)及源區(qū)隔離； 所述柵區(qū)的一部分延伸至所述厚介電層上； 所述螺旋阻性場(chǎng)板形成于所述厚介電層上，而不再是形成于所述第一隔離層上。
20.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 形成第二介電層以覆蓋所述第一介電層及所述多個(gè)第一場(chǎng)板的步驟；以及 在所述第二介電層上形成多個(gè)第二場(chǎng)板的步驟，其中 所述多個(gè)第二場(chǎng)板圍繞所述源電極排列于所述第二電介層上，從源電極開(kāi)始，朝漏電極的方向延伸，并且所述多個(gè)第二場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第二場(chǎng)板與所述源電極連接，每個(gè)第二場(chǎng)板分別對(duì)應(yīng)連接位于其下方的第一場(chǎng)板，而且每個(gè)第二場(chǎng)板延伸至與對(duì)應(yīng)連接于該第二場(chǎng)板的第一場(chǎng)板相鄰的第一場(chǎng)板上方。
全文摘要
提出了一種高壓晶體管器件及形成高壓晶體管器件的方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件包括耦接于漏區(qū)和源區(qū)之間的螺旋阻性場(chǎng)板，以及多個(gè)第一場(chǎng)板，位于螺旋阻性場(chǎng)板上方并通過(guò)第一介電層與之隔離，其中所述多個(gè)第一場(chǎng)板相互隔離，其中的起始第一場(chǎng)板與高壓晶體管器件的源電極連接，并且每一個(gè)第一場(chǎng)板均覆蓋所述螺旋阻性場(chǎng)板中的一段或多段。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓晶體管器件不僅具有較高的穩(wěn)態(tài)擊穿電壓和較低的導(dǎo)通電阻，而且具有較高的動(dòng)態(tài)擊穿電壓。
文檔編號(hào)H01L21/336GK103208523SQ201210230668
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者唐納德R.迪斯尼, 歐力杰.米力克, 易坤 申請(qǐng)人:成都芯源系統(tǒng)有限公司