[實(shí)用新型]功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220183028.X
• 申請(qǐng)日: 2012-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN202633320U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉莒光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰力科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是有關(guān)于一種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(Power?MOSFET)，且特別是有關(guān)于一種能提升擊穿電壓(breakdown?voltage)的功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管。

背景技術(shù)

功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管主要是應(yīng)用在切換(power?switch)元件，如各項(xiàng)電源管理裝置中提供電源開關(guān)切換之用。

一般而言，功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的終端區(qū)100為了維持元件周圍終端的崩潰擊穿電壓，會(huì)在終端區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)浮置的溝渠式導(dǎo)電環(huán)102，如圖1所示，美國(guó)專利US6462379和美國(guó)專利公開號(hào)US2008/0179662都有類似公開。

不過隨著功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的積集度的日益提升，功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的尺寸亦隨之縮小。因此，如何在元件縮小的情形下，維持甚至是提升原本的崩潰擊穿電壓，已成為業(yè)者極為重視的議題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，能提升擊穿電壓。

本實(shí)用新型另提供一種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，能縮減元件中終端區(qū)的面積。

本實(shí)用新型提出一種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，具有一有源區(qū)、一柵極母線(gate?bus)區(qū)以及一終端區(qū)。這種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管包括一基板、位于基板中的數(shù)個(gè)導(dǎo)電溝渠、配置在基板內(nèi)的數(shù)個(gè)阱區(qū)、以及配置在導(dǎo)電溝渠的表面的一介電層。所述功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管還包括至少一終端結(jié)構(gòu)，其包括至少一個(gè)上述導(dǎo)電溝渠、多個(gè)配置在終端區(qū)內(nèi)并借助于導(dǎo)電溝渠互相電性隔離的所述阱區(qū)、一場(chǎng)效電板、一接觸栓塞與一重?fù)诫s區(qū)。場(chǎng)效電板配置在終端區(qū)內(nèi)的所述導(dǎo)電溝渠與所述阱區(qū)上，其中場(chǎng)效電板是由一電板金屬與上述介電層所構(gòu)成。接觸栓塞則穿過介電層連接電板金屬與一個(gè)阱區(qū)，使電板金屬通過接觸栓塞而與被連接的阱區(qū)等電位。而阱區(qū)與導(dǎo)電溝渠借助于上述介電層而與電板金屬電性耦合。重?fù)诫s區(qū)介于接觸栓塞與被連接的阱區(qū)之間。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述基板如為n型基板、阱區(qū)為p型阱區(qū)以及重?fù)诫s區(qū)為p+區(qū)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述基板如為p型基板、阱區(qū)為n型阱區(qū)以及重?fù)诫s區(qū)為n+區(qū)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述接觸栓塞所連接的阱區(qū)橫跨終端區(qū)、柵極母線區(qū)與有源區(qū)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述終端結(jié)構(gòu)的所述阱區(qū)越靠近有源區(qū)者，其電位越低；而越遠(yuǎn)離有源區(qū)者，其電位越高。接觸栓塞所連接的阱區(qū)例如是終端結(jié)構(gòu)的所述阱區(qū)中電位最低者。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述至少一終端結(jié)構(gòu)的數(shù)量大于1。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管還可包括一封環(huán)區(qū)包圍終端結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述導(dǎo)電溝渠包括位于終端結(jié)構(gòu)與柵極母線區(qū)之間的基板中。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述導(dǎo)電溝渠包括位于終端結(jié)構(gòu)以外的基板中。

在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，上述功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管還可包括多個(gè)摻雜區(qū)，配置在阱區(qū)與介電層之間，其中位于有源區(qū)內(nèi)的上述摻雜區(qū)作為源極摻雜區(qū)。

本實(shí)用新型提出另一種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，具有一有源區(qū)、一柵極母線區(qū)以及一終端區(qū)。這種功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管包括一基板、位于基板中的數(shù)個(gè)導(dǎo)電溝渠、配置在基板內(nèi)的數(shù)個(gè)阱區(qū)、以及配置在導(dǎo)電溝渠的表面的一介電層。所述功率金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管還包括一個(gè)第一終端結(jié)構(gòu)與至少一個(gè)第二終端結(jié)構(gòu)。第一終端結(jié)構(gòu)包括位于柵極母線區(qū)內(nèi)的一溝渠式柵極、位于溝渠式柵極旁的至少一個(gè)導(dǎo)電溝渠、借助于導(dǎo)電溝渠互相電性隔離的多個(gè)阱區(qū)、一第一場(chǎng)效電板與一第一接觸栓塞。第二終端結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)導(dǎo)電溝渠、多個(gè)配置在終端區(qū)內(nèi)并借助于導(dǎo)電溝渠互相電性隔離的阱區(qū)、一第二場(chǎng)效電板、一第二接觸栓塞與一重?fù)诫s區(qū)。上述第一場(chǎng)效電板配置在溝渠式柵極、導(dǎo)電溝渠與阱區(qū)上，其中第一場(chǎng)效電板是由一第一電板金屬與所述介電層所構(gòu)成。第一接觸栓塞則穿過介電層連接第一電板金屬與上述溝渠式柵極使兩者等電位。上述阱區(qū)與導(dǎo)電溝渠借助于上述介電層而與第一電板金屬電性耦合。上述第二場(chǎng)效電板配置在未被第一電板金屬覆蓋的阱區(qū)與導(dǎo)電溝渠上，其中第二場(chǎng)效電板是由一第二電板金屬與所述介電層所構(gòu)成。第二接觸栓塞穿過介電層連接第二電板金屬與一個(gè)阱區(qū)，使第二電板金屬通過第二接觸栓塞而與被連接的阱區(qū)等電位。至于重?fù)诫s區(qū)是介于第二接觸栓塞與被連接的阱區(qū)之間。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，上述基板如為n型基板、阱區(qū)為p型阱區(qū)以及重?fù)诫s區(qū)為p+區(qū)。

在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，上述基板如為p型基板、阱區(qū)為n型阱區(qū)以及重?fù)诫s區(qū)為n+區(qū)。