[發明專利]形成超高耐壓電阻的版圖結構

有效

• 申請號: 201210290714.1
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN103633083A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 金鋒;苗彬彬;董金珠
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/78;H01L29/40
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別屬于一種超高耐壓（大于300V）電阻的版圖結構，。

背景技術

目前所使用的多晶硅電阻如圖1所示，通常是在硅襯底301上生長場氧306，然后在場氧306上生長多晶硅，在多晶硅的兩端打上通孔302、303，用金屬304、305分別引出形成電阻結構。這種結構的電阻本身只要電阻足夠大（例如大于10MΩ），在高電壓（100V左右）下電流足夠小，多晶硅本身不會損壞（一般情況下，電流大于20mA/μm，多晶硅發生損壞）。然而，當多晶硅一端的金屬305加高壓而另一端金屬304接地，由于硅襯底301在芯片工作中接零電位，這樣多晶硅和硅襯底301之間存在一個高電壓壓差，而常用工藝中位于多晶硅和硅襯底301之間的場氧隔離的厚度為4000A～6000A，這樣多晶硅電阻只能耐受100V以內，無法提供更高耐壓的應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種形成超高耐壓電阻的版圖結構，可以使多晶硅電阻承受大于300V的超高壓。

為解決上述技術問題，本發明的形成超高耐壓電阻的版圖結構，包括高耐壓場效應管和多晶硅電阻；

所述高耐壓場效應管包括漏區、源區、漏區漂移區和漂移區；所述漂移區位于硅襯底上，漏區、源區和漏區漂移區位于漂移區中；所述漏區位于場效應管的中央，漏區漂移區位于漏區和源區之間，源區位于柵極外且被漂移區包圍；所述漏區漂移區中形成有場氧，靠近漏區的一側場氧上形成有漏區多晶硅場板，另一側場氧上形成有柵極多晶硅，所述漏區多晶硅場板通過漏端金屬場板與漏區相連，所述柵極多晶硅和靠近源區的源區多晶硅場板橫向相連，并通過源端金屬場板與源區相連；

所述多晶硅電阻形成于漏區漂移區的場氧上，位于高耐壓場效應管的漏區多晶硅場板和柵極多晶硅之間，所述多晶硅電阻的高壓一端通過金屬線與高耐壓場效應管的漏區和漏區多晶硅場板相連，另一端通過金屬線引出。

較佳的，所述高耐壓場效應管呈圓形，其漏區在內，源區在外；所述多晶硅電阻呈螺旋狀。

進一步的，所述多晶硅電阻的內圈端口與漏區多晶硅場板之間的距離為1μm～10μm，相鄰兩圈的多晶硅電阻之間的距離為1μm～10μm，多晶硅電阻的外圈端口與柵極多晶硅之間的距離為1μm～10μm。

其中，所述高耐壓場效應管的硅襯底具有第一導電類型，形成于硅襯底上的漂移區具有與第一導電類型相反的第二導電類型；所述漏區漂移區的場氧下方形成具有第一導電類型的第一摻雜區，所述第一摻雜區與場氧縱向接觸；所述漏區漂移區由具有第二導電類型的第一有源區引出，第一有源區形成漏區；所述硅襯底中形成具有第一導電類型的阱區，阱區與硅襯底被漂移區隔離；所述阱區由具有第一導電類型的第三有源區引出，源端由位于阱區內的具有第二導電類型的第二有源區形成，第二有源區和第三有源區橫向相連接形成源區；所述源區下方形成有具有第一導電類型的第二摻雜區，第二摻雜區和場氧下的第一摻雜區之間有一段距離。

其中，所述源區多晶硅場板與柵極多晶硅共同形成，其一端覆蓋在第一摻雜區靠近源區的一側上，另一端覆蓋在第二摻雜區靠近漏區漂移區的一側上。

其中，所述第一導電類型為P型，第二導電類型為N型，或者第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。

本發明的超高耐壓電阻在使用過程中等效于多晶硅電阻和高耐壓場效應管相并聯，由于多晶硅電阻位于高耐壓場效應管的漏端漂移區上，并且其高壓端和高耐壓場效應管的漏區相連，當多晶硅電阻的高壓端加高壓時，高耐壓場效應管的漏區同時加高壓，漏區漂移區沿著從漏區到柵極的方向電壓遞減，調整場氧上相鄰兩段多晶硅電阻的距離，可以使每段多晶硅和下方漂移區之間的壓差在場氧能耐受的電壓范圍內，這樣利用高耐壓場效應管的耐壓特性，解決了多晶硅電阻和硅襯底耐壓不夠的問題，從而使得多晶硅電阻達到高耐壓場效應管的耐壓能力。

附圖說明

圖1是現有的多晶硅電阻截面示意圖；

圖2是本發明的超高耐壓電阻版圖結構的俯視圖；

圖3是本發明的超高耐壓電阻的截面示意圖；

圖4是本發明的超高耐壓電阻版圖結構的等效電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

本發明提供的形成超高耐壓電阻的版圖結構，以N型高耐壓場效應管為例，包括呈圓形的N型高耐壓場效應管和呈螺線狀的多晶硅電阻；