[发明专利]电压钳位的超结器件及制造方法有效

专利信息
申请号: 202211122807.3 申请日: 2022-09-15
公开(公告)号: CN115241183B 公开(公告)日: 2023-01-24
发明(设计)人: 赵东艳;肖超;陈燕宁;邵瑾;董广智;付振;刘芳;张泉;尹强;田俊 申请(专利权)人: 北京芯可鉴科技有限公司;北京智芯微电子科技有限公司
主分类号: H01L27/06 分类号: H01L27/06;H01L27/02;H01L29/06;H01L29/739;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/331;H01L23/64
代理公司: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 李红
地址: 102200 北京市昌平区*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 电压 器件 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种电压钳位的超结器件,包括有源区和终端区,所述有源区包括源极、栅极和体区,所述终端区包括截止环区,其特征在于,所述终端区集成有平板电容结构和电阻结构,所述平板电容结构与所述电阻结构串联连接构成RC吸收电路;

所述RC吸收电路与源极和截止环区相连,用于对超结器件的漏源电压进行电压钳位;

所述平板电容结构包括N级串联连接的平板电容,每一级平板电容均包括多晶硅场板、金属场板以及层间介质层,第一级平板电容的多晶硅场板与所述源极相连,第N级平板电容的金属场板与所述截止环区相连;其中,N为大于1的正整数,每一级平板电容的金属场板通过接触孔与前一级平板电容的多晶硅场板相连,或者每一级平板电容的多晶硅场板通过接触孔与前一级平板电容的金属场板相连。

2.根据权利要求1所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,所述电阻结构包括多晶硅电阻和金属电阻,所述多晶硅电阻与金属电阻并联连接。

3.根据权利要求2所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,所述多晶硅电阻的一端与所述平板电容结构的多晶硅场板相连,所述多晶硅电阻的另一端与所述截止环区相连;

所述金属电阻的一端通过接触孔与所述多晶硅电阻相连,所述金属电阻的另一端与所述截止环区相连。

4.根据权利要求2所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,还包括二极管,所述二极管与所述电阻结构并联连接。

5.根据权利要求4所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,所述二极管包括由P型多晶硅与N型多晶硅构成的PN结。

6.根据权利要求5所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,构成二极管的P型多晶硅与所述截止环区相连,构成二极管的N型多晶硅与所述多晶硅电阻相连。

7.一种超结器件的制造方法,所述超结器件为权利要求1-6中任一项所述的电压钳位的超结器件,其特征在于,所述方法包括:

在半导体衬底上形成交错排列的P柱和N柱,以形成漂移区;

在有源区形成多晶硅栅极,同时在终端区形成多晶硅场板和多晶硅电阻;

淀积形成层间介质层;

同时形成有源区的源极金属以及终端区的金属场板和金属电阻。

8.根据权利要求7所述的超结器件的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:

在漂移区上形成场氧化层;

通过光刻定义有源区、终端区和截止环区的图形;

利用湿法刻蚀去除有源区和截止环区的场氧化层。

9.根据权利要求8所述的超结器件的制造方法,其特征在于,所述在有源区形成多晶硅栅极,同时在终端区形成多晶硅场板和多晶硅电阻,包括:

在有源区热氧化生长栅氧化层;

淀积掺杂多晶硅;

通过光刻定义多晶硅栅极、多晶硅场板及多晶硅电阻的图形;利用干法刻蚀工艺形成多晶硅栅极、多晶硅场板及多晶硅电阻。

10.根据权利要求8所述的超结器件的制造方法,其特征在于,所述在有源区形成多晶硅栅极,同时在终端区形成多晶硅场板和多晶硅电阻,包括:

在有源区热氧化生长栅氧化层;

淀积非掺杂多晶硅;

对非掺杂多晶硅进行N型离子注入,通过光刻定义多晶硅栅极、多晶硅场板及多晶硅电阻的图形;

利用干法刻蚀工艺形成多晶硅栅极、多晶硅场板及多晶硅电阻。

11.根据权利要求9所述的超结器件的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:

利用多晶硅栅极作为阻挡层,在预设区域注入硼离子并高温推结,形成有源区的P型体区;

在预设区域注入砷离子并推结,形成有源区的N型体区以及终端区的截止环区。

12.根据权利要求7所述的超结器件的制造方法,其特征在于,所述方法还包括:

在终端区形成与多晶硅电阻和金属电阻并联连接的二极管。

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