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復(fù)合半導(dǎo)體器件的制作方法

文檔序號(hào):8981425閱讀:630來源:國(guó)知局
復(fù)合半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及半導(dǎo)體器件W及制造工藝,尤其設(shè)及一種復(fù)合高壓半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓BCD炬ipolar-CMOS-DMO巧技術(shù)一般是指器件耐壓在100VW上的BCD技術(shù), 目前廣泛應(yīng)用在AC-DC電源、L邸驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。通常,要求功率器件的耐壓達(dá)到500V到800V 不等。
[000引LDM0S(lateraldoublediffusionM0巧晶體管器件是一種橫向高壓器件,在AC交流應(yīng)用中一般作為后面模塊的驅(qū)動(dòng)器件。通常,LDM0S晶體管器件的所有電極都在器件 表面,便于和低壓電路部分集成設(shè)計(jì)。
[0004] 在AC交流應(yīng)用中,驅(qū)動(dòng)電路通常需要啟動(dòng)電路。在啟動(dòng)電路中,傳統(tǒng)處理方式是, 啟動(dòng)電路是從整流橋輸出端直接串聯(lián)大電阻作為啟動(dòng)電阻,整流橋通過該大電阻給旁路電 容充電,直到啟動(dòng)電路開始工作。該種方式的缺點(diǎn)是,驅(qū)動(dòng)電路正常工作后,啟動(dòng)電阻上仍 然要浪費(fèi)一定的功耗,且外圍方案中需要增加一個(gè)電阻元件,增加的整機(jī)的成本。另外一種 實(shí)現(xiàn)方式是利用啟動(dòng)電路本身集成高壓器件來完成啟動(dòng)的功能,然后和VDM0S驅(qū)動(dòng)器件通 過合封的方式封在同一封裝體內(nèi)。通常,啟動(dòng)電路中的高壓器件制造為一個(gè)大圓球,和低壓 驅(qū)動(dòng)電路集成。但是,該種方式在小功率電源中提高了封裝的成本,且啟動(dòng)電路中的大圓球 占到巧片很大的面積比例。
[0005] 因此,需要一種新型的高壓器件,W解決上述問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合半導(dǎo)體器件,該器件可W用于啟動(dòng) 電路,而且有利于節(jié)省版圖面積,降低成本。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合半導(dǎo)體器件,包括:
[000引第一滲雜類型的半導(dǎo)體襯底;
[0009] 第二滲雜類型的外延層,位于所述半導(dǎo)體襯底上,所述第二滲雜類型與第一滲雜 類型相反;
[0010] 第二滲雜類型的高壓阱,位于所述外延層內(nèi);
[0011] 第二滲雜類型的深阱,位于所述高壓阱內(nèi);
[0012] 第一滲雜類型的第一阱,與所述高壓阱并列地位于所述外延層內(nèi);
[0013] 第二滲雜類型的源極歐姆接觸區(qū),位于所述第一阱內(nèi);
[0014] 漏極歐姆接觸區(qū),位于所述深阱內(nèi);
[0015] 擠壓電阻歐姆接觸區(qū),位于所述外延層內(nèi);
[0016] 靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極,至少覆蓋所述源極歐姆接觸區(qū)與所述高壓阱之 間的外延層;
[0017] 其中,所述源極歐姆接觸區(qū)、漏極歐姆接觸區(qū)和靠近所述源極歐姆接觸區(qū)的柵極 形成晶體管的至少一部分,所述漏極歐姆接觸區(qū)和擠壓電阻歐姆接觸區(qū)形成擠壓電阻的至 少一部分。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括;第一滲雜類型的降場(chǎng)層,與所述 漏極歐姆接觸區(qū)并列地位于所述高壓阱內(nèi)。
[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括;第一滲雜類型的埋層,位于所述 半導(dǎo)體襯底內(nèi),所述外延層覆蓋所述埋層。
[0020] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括:
[0021] 場(chǎng)氧化層,至少覆蓋所述高壓阱的邊界和漏極歐姆接觸區(qū)之間的外延層;
[0022] 靠近所述漏極歐姆接觸區(qū)的柵極,覆蓋所述場(chǎng)氧化層的一部分。
[0023] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括:
[0024] 第一滲雜類型的隔離環(huán),與所述高壓阱并列地位于所述外延層內(nèi);
[0025] 地電位接觸區(qū),位于所述隔離環(huán)內(nèi)。
[0026] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括;體接觸區(qū),與所述源極歐姆接觸 區(qū)并列地位于所述第一阱內(nèi)。
[0027] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述隔離環(huán)和緊鄰的第一阱之間的外延層上覆蓋 有場(chǎng)氧化層,所述場(chǎng)氧化層上具有高值電阻,所述體接觸區(qū)與所述地電位接觸區(qū)電連接。 [002引根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,在所述復(fù)合半導(dǎo)體器件的版圖上,所述高值電阻 分布在所述復(fù)合半導(dǎo)體器件的最外圍。
[0029] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第二滲雜類型,所述晶 體管為L(zhǎng)DMOS晶體管。
[0030] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述漏極歐姆接觸區(qū)具有第一滲雜類型,所述晶 體管為L(zhǎng)IGBT晶體管。
[0031] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例,所述器件還包括;第二滲雜類型的第二阱,與所述 高壓阱并列地位于所述外延層內(nèi),所述擠壓電阻歐姆接觸區(qū)位于所述第二阱內(nèi)。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有W下優(yōu)點(diǎn):
[0033] 本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件集成有晶體管和擠壓電阻,可W用于驅(qū)動(dòng)電 路的啟動(dòng)電路。該晶體管和擠壓電阻在制造工藝上兼容,而且形成共漏結(jié)構(gòu),該使得器件的 版圖結(jié)構(gòu)更為緊湊,有利于節(jié)省版圖面積,降低成本。
[0034] 另外,本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件還集成有高值電阻,該高值電阻可W 用于啟動(dòng)電路。該高值電阻可W采用和晶體管、擠壓電阻兼容的工藝形成,有利于進(jìn)一步提 高集成度,降低成本。
[0035] 進(jìn)一步而言,本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件中,半導(dǎo)體襯底中的埋 層、埋層上的外延層、外延層內(nèi)的高壓阱W及高壓阱內(nèi)的深阱和降場(chǎng)層形成雙阱漸變 值ouble-Resurf)結(jié)構(gòu),對(duì)于晶體管而言具有如下好處:
[0036] (1)緩解了常規(guī)雙阱漸變晶體管(如LDM0S晶體管)的電荷敏感性問題,有利于增 加工藝窗口,因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝的Double-Resurf晶體管受制于N型電荷和P型電荷匹配的要 求限制,器件的性能參數(shù)對(duì)電荷的不平衡效應(yīng)很敏感,從而增加了工藝控制的難度;而本實(shí) 用新型上述雙阱漸變結(jié)構(gòu)在Double-Resu計(jì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入了外延層/高壓阱/深阱形 成的線變雜質(zhì)分布結(jié)構(gòu),優(yōu)化器件表面場(chǎng)分布,緩解電荷的敏感性;
[0037] (2)深阱可W引入新的表面峰值電場(chǎng)(也即深阱和高壓阱之間的結(jié)在器件表面引 入新的峰值電場(chǎng)),從而可W提高橫向器件耐壓,使得盡量少的器件漂移區(qū)長(zhǎng)度(也即小的 巧片面積)可W承受更高的電壓,而且不增加比導(dǎo)通電阻;由于深阱的引入,使得靠近晶體 管源端和漏端的峰值電場(chǎng)降低,從而降低了對(duì)器件表面的影響,有利于提高器件可靠性; [003引 (3)漏端的深阱可W提高漏端濃度,有利于改善器件的開態(tài)特性,從而擴(kuò)展器件的 安全工作區(qū);
[0039] (4)滲雜類型相反的高壓阱和外延層相結(jié)合形成的結(jié)構(gòu),可W減小單純外延工藝 (即漂移區(qū)全部用外延電荷來實(shí)現(xiàn)控制)的控制難度,同時(shí)也減小了高壓阱的推阱工藝的 工藝時(shí)間和難度;
[0040] (4)埋層的引入可W減小薄外延工藝電場(chǎng)向源端集中的效應(yīng),從而減小因?yàn)轼B嘴 部分電場(chǎng)過大帶來的越出問題(walk-out)等可靠性問題。
【附圖說明】
[0041] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件的版圖示意圖;
[00創(chuàng)圖2是圖1中區(qū)域104的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0043] 圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的帶擠壓電阻的驅(qū)動(dòng)電路示意圖;
[0044] 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件的版圖示意圖;
[0045] 圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第S實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0046] 圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0047] 圖7是根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的復(fù)合半導(dǎo)體器件的制造方法的流程示意圖;
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