[發(fā)明專利]使用漂浮導(dǎo)體的HV互連解決方案

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210008172.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102623488A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇如意;楊富智;蔡俊琳;霍克孝;鄭志昌;柳瑞興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/417
• 分類號(hào): H01L29/417;H01L29/41
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，更具體的，本發(fā)明涉及一種使用漂浮導(dǎo)體的HV互連解決方案。

背景技術(shù)

一般將超高壓(UHV)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)器件制造成具有共平面的漏極和源極區(qū)域。在UHV?MOS器件中發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題是很難提高擊穿電壓。這不僅限制了UHV?MOS器件的應(yīng)用，而且也不利地影響了UHVMOS器件的可靠性。

在UHV?MOS器件的一個(gè)應(yīng)用中，UHV?MOS器件用于形成產(chǎn)生高電壓的電平轉(zhuǎn)換器。例如，可以將高電壓提供給高邊柵極驅(qū)動(dòng)器，該高邊柵極驅(qū)動(dòng)器可以在0到600V之間的壓力范圍內(nèi)運(yùn)行。因此，電平轉(zhuǎn)換器通過(guò)提高低源極電壓(例如5V)需要產(chǎn)生高達(dá)600V的電壓。在這個(gè)電路中，整個(gè)電路的擊穿電壓不僅取決于各個(gè)UHV?MOS器件的擊穿電壓，而且取決于用于傳導(dǎo)高電壓的互連結(jié)構(gòu)的擊穿電壓。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種器件，包括：半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底中的第一重?fù)诫s區(qū)域和第二重?fù)诫s區(qū)域；絕緣區(qū)域，至少一部分所述絕緣區(qū)域位于所述半導(dǎo)體襯底中，其中所述絕緣區(qū)域鄰近所述第一重?fù)诫s區(qū)域和所述第二重?fù)诫s區(qū)域；柵極絕緣層，所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體襯底上方并且包括位于一部分所述絕緣區(qū)域上方的部分；柵極，位于所述柵極絕緣層上方；漂浮導(dǎo)體，所述漂浮導(dǎo)體位于所述絕緣區(qū)域的上方并且與所述絕緣區(qū)域垂直地重疊；以及金屬線，所述金屬線包括位于所述漂浮導(dǎo)體上方并且與所述漂浮導(dǎo)體垂直地重疊的部分，其中所述金屬線與所述第二重?fù)诫s區(qū)域連接并且承載所述第二重?fù)诫s區(qū)域的電壓。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述第一重?fù)诫s區(qū)域和所述第二重?fù)诫s區(qū)域是相同的導(dǎo)電類型，并且其中所述第一重?fù)诫s區(qū)域和所述第二重?fù)诫s區(qū)域是各個(gè)高壓MOS器件的源極和漏極，所述高壓MOS器件包括所述柵極和所述第一重?fù)诫s區(qū)域以及所述第二重?fù)诫s區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述第一重?fù)诫s區(qū)域和所述第二重?fù)诫s區(qū)域是相反的導(dǎo)電類型，并且其中所述柵極與所述第一重?fù)诫s區(qū)域電連接。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種器件，包括：高壓金屬氧化物半導(dǎo)體(HVMOS)；漂浮導(dǎo)體，所述漂浮導(dǎo)體位于所述漏極絕緣區(qū)域上方并且與所述漏極絕緣區(qū)域垂直地重疊；以及金屬線，所述金屬線包括位于部分所述漂浮導(dǎo)體上方并且與所述部分所述漂浮導(dǎo)體垂直地重疊的部分，其中所述金屬線與所述漏極連接并且承載所述漏極的電壓；所述高壓金屬氧化物半導(dǎo)體包括：源極和漏極；鄰近所述漏極的漏極絕緣區(qū)域；以及柵極，所述柵極鄰近所述源極并且包括延伸到部分所述漏極絕緣區(qū)域上方的部分。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述漏極絕緣區(qū)域形成包圍所述漏極的第一環(huán)，并且所述漂浮導(dǎo)體形成位于所述第一環(huán)上方的第二環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述漂浮導(dǎo)體包括多晶硅。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述漂浮導(dǎo)體包括金屬，并且所述漂浮導(dǎo)體位于比所述柵極高一水平的金屬層中。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，還包括多個(gè)位于所述漏極絕緣區(qū)域上方并且與所述漏極絕緣區(qū)域垂直地重疊的漂浮導(dǎo)體，所述多個(gè)漂浮導(dǎo)體互相電絕緣。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述多個(gè)漂浮導(dǎo)體之間的間隔基本上等于所述各個(gè)器件的形成技術(shù)所允許的最小間隔。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述漂浮導(dǎo)體的寬度基本上等于所述各個(gè)器件的形成技術(shù)所允許的最小寬度。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述柵極形成環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種器件，包括：高壓二極管；漂浮導(dǎo)體，所述漂浮導(dǎo)體位于所述漏極絕緣區(qū)域的上方并且與所述漏極絕緣區(qū)域垂直地重疊；以及金屬線，所述金屬線包括位于一部分所述漂浮導(dǎo)體上方并且與該部分所述漂浮導(dǎo)體垂直地重疊的部分，其中所述金屬線與高壓器件連接并且接收來(lái)自所述高壓器件的高電壓；所述高壓二極管包括：P-型的源極和n-型的漏極；鄰近所述漏極的漏極絕緣區(qū)域；以及柵極，所述柵極鄰近所述源極并且包括延伸到一部分所述漏極絕緣區(qū)域上方并且與該部分所述漏極絕緣區(qū)域垂直地重疊的部分，其中所述柵極與所述源極電連接。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述高壓器件是高壓MOS器件，而且其中所述金屬線與所述高壓MOS器件的漏極連接，并且所述金屬線具有與所述高壓MOS器件的漏極基本相同的電壓。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述金屬線還進(jìn)一步與所述高壓二極管的所述漏極連接。

根據(jù)本發(fā)明所述的器件，其中所述漏極絕緣區(qū)域形成包圍所述漏極的第一環(huán)，而且所述漂浮導(dǎo)體形成位于所述第一環(huán)上方并且與所述第一環(huán)垂直地重疊的第二環(huán)。