[发明专利]高压开关器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关器件，更具体地说，本发明涉及一种高压开关器件及其制作方法。

背景技术

对于电子电路，很多时候需要检测开关器件的漏接电压用以检测线电压的欠压锁存(UVLO)或用以开启过压保护(OVP)。常用的方法为通过金属线穿越开关器件的漂移区将开关器件的漏极焊盘和电阻分割器耦接起来，以得到所需的检测电压。但对高压开关器件(如工作电压高于500V的开关器件)，如果直接用金属线穿越开关器件的漂移区，则由于金属线上的高压降，将会严重降低开关器件的击穿电压，并极可能损坏开关器件。

现有技术尝试各种方法消除金属线的上述效应。一种现有技术通过制作两层多晶硅盘以隔离金属线在硅表层电场分布的效应。但这种方法使工艺复杂化，并且造成开关器件可靠性降低。

另一种现有技术通过在高压开关器件外增加一个额外的漏极焊盘，来耦接电阻分割器，并通过键合线将两个漏接焊盘耦接至引线框。这种方法增加了焊盘数量，使成本变高。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种简单可靠的高压开关器件及其制作方法。

根据上述目的，本发明提出了一种高压开关器件，包括：衬底，具有第一型掺杂；形成在衬底上的外延层；形成在外延层内的漏区和源区，其中所述源区具有第一型掺杂，所述漏区具有第二型掺杂；位于所述源区和所述漏区之间的漂移区；覆盖部分源区的栅氧；覆盖栅氧覆盖之外的其他外延层部分的场氧；形成在栅氧上的栅极部分；以及形成在场氧上的蛇形多晶硅部分，其中所述蛇形多晶硅部分具有第一端和第二端，其第一端与所述漏区接触，其第二端靠近所述栅极部分但与其分开，所述蛇形多晶硅部分在垂直方向上位于所述漂移区上。

根据本发明实施例的一种高压开关器件，其中所述高压开关器件包括金属氧化物场效应晶体管或者结型场效应晶体管；所述第一型掺杂为P型，所述第二型掺杂为N型。

根据本发明实施例的一种高压开关器件，其中所述蛇形多晶硅部分的电阻值范围为3×10⁶Ω～5×10⁶Ω。

根据本发明实施例的一种高压开关器件，其中所述蛇形多晶硅部分的第二端通过金属线引出，并通过电阻器连接至参考地。

根据本发明实施例的一种高压开关器件，其中所述电阻器的阻值为所述蛇形多晶硅部分的电阻值的1/50以下。

根据本发明实施例的一种高压开关器件，其中所述漂移区包括多个轻掺杂区和多个第三掺杂区，所述轻掺杂区和第三掺杂区被依次交替放置在漂移区内；其中所述轻掺杂区的掺杂浓度水平低于所述第三掺杂区的掺杂浓度水平。

根据上述目的，本发明提出了一种高压开关器件的制作方法，包括：提供一衬底，所述衬底具有第一型掺杂；在衬底上制作外延层，所述外延层具有第一型掺杂；在外延层内形成源区、漏区和漂移区，所述漂移区位于所述源区和所述漏区之间；其中所述源区具有第一型掺杂，所述漏区具有第二型掺杂；在外延层上形成栅氧和场氧，其中所述栅氧覆盖部分源区，所述场氧覆盖栅氧覆盖之外的其他外延层部分；在栅氧上形成栅极部分，在场氧上形成蛇形多晶硅部分，其中所述蛇形多晶硅部分在垂直方向上位于所述漂移区上；所述蛇形多晶硅部分具有第一端和第二端，其第一端与漏区接触，其第二端靠近所述栅极部分但与其分开。

根据本发明实施例的一种高压开关器件的制作方法，进一步包括：在源极区内形成第一重掺杂区和第二重掺杂区；其中所述第一重掺杂区具有第二型掺杂，所述第二重掺杂区具有第一型掺杂；在漏极区内形成第三重掺杂区，所述第三重掺杂区具有第二型掺杂；以及形成源极电极和漏极电极，所述源极电极与第一重掺杂区和第二重掺杂区接触，所述漏极电极与第三重掺杂区接触。

根据本发明实施例的一种高压开关器件的制作方法，进一步包括在漂移区内形成多个轻掺杂区和多个第三掺杂区，所述轻掺杂区和第三掺杂区被依次交替放置在漂移区内；其中所述轻掺杂区的掺杂浓度水平低于所述第三掺杂区的掺杂浓度水平。

根据本发明实施例的一种高压开关器件的制作方法，其中所述蛇形多晶硅部分的电阻值范围为3×10⁶Ω～5×10⁶Ω。

根据本发明各方面的上述高压开关器件及其制作方法，无需额外焊盘，简单实现漏极电压检测，并且其对原有制作工艺无需大的改进，使得制作的高压开关器件可靠性强。

附图说明

图1示意性地示出了根据本发明一实施例的高压开关器件的剖面图100；