[发明专利]电极结构、半导体结构和电极结构的制造方法

说明书

本发明提供一种电极结构，半导体结构以及电极结构的制造方法，所述电极结构包括半导体基底；由所述半导体基底上表面延伸至所述半导体基底内部的沟槽；由所述半导体基底的上表面延伸至所述半导体基底内部的接触区,以及填充在沟槽内部的填充材料，其中，所述接触区与所述沟槽外侧壁相接触。本发明的电极结构用于吸收半导体中电子/空穴，以防止半导体中的寄生结构导通。另外，所述电极结构的面积较小，降低了制造成本。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种电极结构、半导体结构和电极结构的制造方法。

背景技术

诸如电机等驱动芯片的内部，往往都会存在多个半桥电路，两个半桥电路之间会连接有感性负载。如图1所示，其为现有的电机驱动芯片的局部结构示意，该驱动芯片的多个半桥电路中的其中一个半桥电路的高压侧HS MOSFET 通过电感L与另一个半桥电路的低压侧LS MOSFET相连，其中，在图1中，高压侧HS MOSFET与低压侧LS MOSFET均位于N型阱区Nwell，二者均包括位于阱区Nwell中的P型体区Pbody、位于Pbody中的源极区N+和体接触区P+、栅介质层(图1中未标记)、位于栅介质层上的栅极导体Poly以漏极区N+，高压侧HSMOSFET的漏电极D接输入电压VIN，源电极S与衬底电极相连的节点通过电感L与低压侧LSMOSFET的漏电极D相连，低压侧LS MOSFET 的衬底电极相连的节点接参考地电压GND。在图1所示的驱动芯片正常工作时，两路半桥电路会通过中间的电感L来实现正向MOSFET的导通和反向体二极管的续流过程。其中，在反向体二极管的续流过程中，高压侧HS MOSFET和低压侧LS MOSFET之间寄生的PNPN结构处于正向偏置状态，并伴随着PNP (Pbody-Nwell-Psub)的导通，以及伴随着NPN(Nwell-Psub-Nwell)的导通，当高压侧PNP的集电极电流(也可表述为空穴载流子)到达低压侧并作为低压侧NPN的基极电流且促进低压侧的Nwell向Psub注入电子的时候，当低侧NPN 的集电极电流(也可以表述为电子载流子)到达高压侧的Nwell并作为高压侧 PNP的基极电流的时候，就会导致PNPN晶闸管开启并导致驱动芯片内部电流不受控而坏死。

对于上述驱动芯片存在的问题，常规的解决方案是在高压侧HS MOSFET 和低压侧LS MOSFET之间设置隔离区ISO，并在隔离区ISO形成如图1所示的 P型隔离环Pring和N型隔离环Nring，以分别N型隔离环用于吸收高压侧注入的空穴载流子，P型隔离环Pring用于吸收低压侧注入的电子载流子，但这往往需要耗费非常大的面积，才可以保证芯片在额定电压额定电流下不触发内部正偏的PNPN晶闸管开启。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电极结构、半导体结构和电极结构的制造方法，以减小电极结构的面积，并可确保驱动芯片在额定电压额定电流下不触发内部晶闸管的开启。

根据本发明的第一方面，提供一种电极结构，包括：半导体基底；由所述半导体基底的上表面延伸至所述半导体基底内部的沟槽；由所述半导体基底的上表面延伸至所述半导体基底内部的接触区,以及填充在沟槽内部的填充材料，其中，所述接触区与所述沟槽外侧壁相接触。

优选地，所述沟槽为顶部宽度大于底部宽度的梯形沟槽。

优选地，还包括，位于所述沟槽侧壁外和底部下方的掺杂层，其中，所述掺杂层的掺杂类型和所述接触区的掺杂类型相同。

优选地，还包括，位于所述沟槽两侧的阱区，其中，所述接触区位于所述阱区中，所述阱区与所述接触区的掺杂类型相同。

优选地，所述接触区通过连接端子连接预定的电位。

优选地，当所述接触区为不同的掺杂类型时，其连接的电位不同。

优选地，所述接触区的掺杂类型为N型时连接的电位高于所述接触区的掺杂类型为P型时连接的电位。

优选地，当所述接触区的掺杂类型为P型时，所述接触区连接至GND电位。