[發(fā)明專利]具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410383566.7
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN104157645A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉俊;張邵華
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟：

提供有第一端口、第二端口和第三端口的功率半導(dǎo)體器件，所述功率半導(dǎo)體器件由元胞陣列排布形成；

所述第一端口、第二端口和第三端口中的任意一端口或多個(gè)端口分別連接一電阻，形成具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件；所述功率半導(dǎo)體器件為MOSFET、IGBT、雙極型晶體管中的任意一種或由MOSFET、IGBT和雙極型晶體管衍生出來的功率半導(dǎo)體器件；其中，所述功率半導(dǎo)體器件為MOSFET時(shí)，所述MOSFET的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)柵極端、源極端和漏極端；所述功率半導(dǎo)體器件為IGBT時(shí)，所述IGBT的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)柵極端、發(fā)射極端和集電極端；所述功率半導(dǎo)體器件為雙極型晶體管時(shí)，所述雙極型晶體管的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)基極端、發(fā)射極端和集電極端；

其中，所述元胞形成的步驟如下：

提供一外延層；

在所述外延層中形成一第二型輕摻雜區(qū)；

在所述外延層上由下至上依次形成柵介質(zhì)層和第一多晶硅條；

刻蝕所述第一多晶硅條和柵介質(zhì)層，暴露出所述第二型輕摻雜區(qū)；

在所述第二型輕摻雜區(qū)中形成一第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)；

在所述第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)上形成一重?fù)诫s區(qū)短接孔；以及

在所述第一型重?fù)诫s區(qū)上設(shè)第二端口，在所述重?fù)诫s區(qū)短接孔上形成源極或發(fā)射極，所述第一型重?fù)诫s區(qū)和重?fù)诫s區(qū)短接孔在所述第二型輕摻雜區(qū)中所包圍的區(qū)域?yàn)榈诙丝谶B接的電阻。

2.如權(quán)利要求1所述的具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，根據(jù)抗靜電放電能力的需求調(diào)整所述第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)之間的間距和/或調(diào)整所述重?fù)诫s區(qū)短接孔和第一型重?fù)诫s區(qū)之間的間距，確定與所述第二端口連接的電阻的大小。

3.一種具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件，包括：

一功率半導(dǎo)體器件，由元胞陣列排布形成；

第一端口、第二端口和第三端口，形成于所述功率半導(dǎo)體器件中；以及

一個(gè)或多個(gè)電阻，所述第一端口、第二端口和第三端口中的任意一端口或多個(gè)端口分別連接一所述電阻；

所述功率半導(dǎo)體器件為MOSFET、IGBT、雙極型晶體管中的任意一種或由MOSFET、IGBT和雙極型晶體管衍生出來的功率半導(dǎo)體器件；其中，所述功率半導(dǎo)體器件為MOSFET時(shí)，所述MOSFET的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)柵極端、源極端和漏極端；所述功率半導(dǎo)體器件為IGBT時(shí)，所述IGBT的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)柵極端、發(fā)射極端和集電極端；所述功率半導(dǎo)體器件為雙極型晶體管時(shí)，所述雙極型晶體管的第一端口、第二端口和第三端口分別對應(yīng)基極端、發(fā)射極端和集電極端；

其中，所述元胞包括：

一外延層；

一第二型輕摻雜區(qū)，形成于所述外延層中；

第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)，分別形成于所述第二型輕摻雜區(qū)中；

重?fù)诫s區(qū)短接孔，形成于所述第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)上；

柵介質(zhì)層，形成于外延層、緊鄰?fù)庋訉拥牡诙洼p摻雜區(qū)及緊鄰第二型輕摻雜區(qū)的部分第一型重?fù)诫s區(qū)的表面上；

第一多晶硅條，形成于所述柵介質(zhì)層上；以及

源極或發(fā)射極，形成于所述重?fù)诫s區(qū)短接孔上，第二端口設(shè)置在所述第一型重?fù)诫s區(qū)上，所述第一型重?fù)诫s區(qū)和重?fù)诫s區(qū)短接孔在所述第二型輕摻雜區(qū)中所包圍的區(qū)域?yàn)榈诙丝谶B接的電阻。

4.如權(quán)利要求3所述的具有抗靜電放電能力的功率半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一型重?fù)诫s區(qū)和第二型重?fù)诫s區(qū)之間具有根據(jù)抗靜電放電能力的需求而調(diào)整的間距和/或所述重?fù)诫s區(qū)短接孔和第一型重?fù)诫s區(qū)之間具有根據(jù)抗靜電放電能力的需求而調(diào)整的間距。