[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201710575932.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107665923A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 嘉屋旨哲;中原寧
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 李輝,董典紅

1.一種半導體器件，包括半導體芯片，所述半導體芯片具有：

第一電路區域，其中形成相對于參考電位在第一電位處工作的低壓電路；

第二電路區域，其中形成相對于所述參考電位在高于所述第一電位的電位處工作的高壓電路；和

分離區域，其將所述第二電路區域與所述第一電路區域分離，

其中，在所述分離區域中形成具有從所述高壓電路到所述低壓電路的信號傳輸功能的用于電平移位的第一晶體管，

其中在所述第一電路區域、所述第二電路區域和所述分離區域中形成半導體襯底和外延層，所述外延層形成在所述半導體襯底上并且是第一導電類型，以及

其中，在所述分離區域中形成的用于電平移位的所述第一晶體管具有RESURF層和掩埋層，所述RESURF層用作電流路徑、形成在所述外延層中并且是與所述第一導電類型相反的第二導電類型，所述掩埋層在平面圖中與所述RESURF層重疊、形成在所述RESURF層之下、夾在所述半導體襯底和所述外延層之間并且是所述第一導電類型。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述RESURF層在平面圖中包括所述掩埋層。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述RESURF層在平面圖中被包括在所述掩埋層中。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述掩埋層的雜質濃度高于所述外延層的雜質濃度。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中用于電平移位的所述第一晶體管具有：

形成在所述RESURF層的表面上的電場釋放部分；

與所述RESURF層分開設置的第一源極區域；

設置為被包括在所述RESURF層中的第一漏極區域；

夾在所述RESURF層和所述第一源極區域之間的第一溝道形成區域；

形成在所述第一溝道形成區域上的第一柵極絕緣膜；和

形成在所述第一柵極絕緣膜上的第一柵電極，以及

其中所述RESURF層設置在所述第一源極區域和所述第一漏極區域之間。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，

其中所述電場釋放部分包括形成在所述RESURF層的表面的一部分處的場絕緣膜和形成在所述場絕緣膜上的場板。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中，在所述分離區域中形成有用于電平移位的第二晶體管，所述第二晶體管具有從所述低壓電路到所述高壓電路的信號傳輸的功能并且使用所述外延層作為電流路徑，以及

其中，所述RESURF層和所述掩埋層是僅在用于電平移位的所述第一晶體管中形成的層。

8.根據權利要求7所述的半導體器件，

其中用于電平移位的所述第二晶體管具有：

形成在所述外延層的表面上的電場釋放部分；

與所述電場釋放部分分開設置的第二源極區域；

與所述電場釋放部分分開設置的第二漏極區域；

夾在所述電場釋放部分和所述第二源極區域之間的第二溝道形成區域；

形成在所述第二溝道形成區域上的第二柵極絕緣膜；和

形成在所述第二柵極絕緣膜上的第二柵電極。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中在所述分離區域中形成具有第三柵電極的整流元件，和

其中，所述整流元件通過基于施加到所述第三柵電極的柵極電壓控制形成在所述外延層中的耗盡層的延伸來切換所述整流元件的導通操作和截止操作。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，

其中所述半導體器件是逆變器的組成元件。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，

其中所述逆變器包括高側功率晶體管和低側功率晶體管，

其中所述高壓電路被配置為能夠控制所述高側功率晶體管，并且

其中所述低壓電路被配置為能夠控制所述低側功率晶體管。