[發明專利]具有高電壓結終端的高電壓電阻器

有效

• 申請號: 201110366213.2
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102915997A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 蘇如意;楊富智;蔡俊琳;鄭志昌;柳瑞興
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術領域

本發明涉及半導體器件，具體而言，涉及高電壓電阻器。

背景技術

半導體集成電路(IC)產業經歷了快速發展。IC材料和設計方面的技術進步產生了IC代，其中每個代都具有比上一個代更小和更復雜的電路。然而，這些進步增加了加工和生產IC的復雜度，因此，為了實現這些進步，在IC加工和生產方面需要同樣的發展。在IC發展過程中，功能密度(即每芯片面積上互連器件的數量)大幅增加了而幾何尺寸(即，使用制造工藝可以做出的最小元件)降低了。

在半導體晶圓上可以制造各種類型的無源電路元件。例如，在晶圓上可以形成作為無源電路的電阻器。一些應用需要這些電阻器承受高電壓，例如高達數百伏特的電壓。然而，常規高電壓電阻器在達到足夠高的電壓之前，可能出現器件擊穿問題。例如，常規高電壓電阻器可以依賴于使用P/N結來維持擊穿電壓。結擊穿受到摻雜濃度的限制，摻雜濃度尚未在常規高電壓電阻器中得到優化。

因此，雖然現有的高電壓電阻器器件通常已足以實現他們的預期用途，但在各方面尚不是完全令人滿意的。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種半導體器件，包括：襯底，所述襯底包含第一摻雜區和第二摻雜區，第一區和第二區是相反摻雜的，并且是鄰近設置的；第一隔離結構和第二隔離結構，每一個都被設置在所述襯底的上方，所述第一隔離結構和所述第二隔離結構彼此間隔開，并且每一個都被設置成至少部分地位于所述第一摻雜區的上方；電阻器，被設置在所述第一隔離結構的至少一部分的上方；以及場板，被設置在所述第一摻雜區和所述第二摻雜區之一的至少一部分的上方。

在上述半導體器件中，其中，所述第一摻雜區包括N-漂移區，并且其中，所述第二摻雜區包括P阱。

在上述半導體器件中，其中，所述第一摻雜區包括N-漂移區，并且其中，所述第二摻雜區包括P阱，其中，所述N-漂移區包含在其中設置的另一P阱。

在上述半導體器件中，其中：所述電阻器和所述場板每一個都包含多晶硅材料和金屬材料中之一；以及所述第一隔離結構和所述第二隔離結構每一個都包括場效氧化物器件和溝槽隔離器件之一。

在上述半導體器件中，其中所述場板連接至電接地。

在上述半導體器件中，其中：所述第一摻雜區和所述第二摻雜區形成P/N結；以及所述場板被設置在所述P/N結的上方。

在上述半導體器件中，其中：所述第一摻雜區和所述第二摻雜區形成P/N結；以及所述場板被設置在所述P/N結的上方，其中，所述場板是第一場板，所述第一場板是晶體管的柵極的一部分；并且進一步包括第二場板，所述第二場板被設置在所述第二摻雜區的上方，所述第二場板是所述晶體管的源極的一部分。

在上述半導體器件中，其中：所述電阻器具有伸長的形狀，并具有長度L；所述電阻器的片段被電連接至所述第一摻雜區；以及所述片段與所述電阻器的遠端相距一段距離，所述距離處于約0.4*L至約0.6*L的范圍內。

根據本發明的另一方面，還提供了一種半導體器件，包括：襯底，包括在其中設置的摻雜阱，所述摻雜阱和所述襯底具有相反的摻雜極性；絕緣器件，被設置在所述摻雜阱的上方；伸長的電阻器，被設置在所述絕緣器件的上方，所述電阻器的非遠端部分連接至所述摻雜阱；以及高電壓結終端(HVJT)器件，鄰近所述電阻器設置。

在上述半導體器件中，其中，所述HVJT器件包括：一部分所述襯底；第一摻雜區和第二摻雜區，被設置在所述一部分所述襯底的上方，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區具有相反的摻雜極性；另一絕緣器件，被設置在部分所述第一摻雜區的上方；以及導電元件，被設置在所述第一摻雜區和所述第二摻雜區之一的至少一部分的上方。

在上述半導體器件中，其中，所述HVJT器件包括：一部分所述襯底；第一摻雜區和第二摻雜區，被設置在所述一部分所述襯底的上方，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區具有相反的摻雜極性；另一絕緣器件，被設置在部分所述第一摻雜區的上方；以及導電元件，被設置在所述第一摻雜區和所述第二摻雜區之一的至少一部分的上方，其中所述導電元件是晶體管柵極元件，所述晶體管柵極元件被設置在P/N結的上方，所述P/N結由所述第一摻雜區和所述第二摻雜區形成。