棋盘式高电压垂直晶体管布局制造技术

本发明专利技术涉及棋盘式高电压垂直晶体管布局。在一个实施例中，将制造于半导体管芯上的晶体管布置成细长晶体管段的部分。所述部分基本跨越半导体管芯设置成行和列。行或列中的相邻部分被取向成使得所述相邻部分的第一个中的晶体管段的长度沿第一方向延伸，并且所述相邻部分的第二个中的晶体管段的长度沿第二方向延伸，所述第一方向基本正交于所述第二方向。要强调的是，提供该摘要是为了遵守需要摘要的规定以使得检索者或其他读者迅速确定本技术公开的主题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造高电压晶体管的半导体器件结构和工艺。技术背景在半导体领域中高电压场效应晶体管(HVFET)已是公知的。#:多 HVFET采用的器件结构包括延伸的漏极区，当器件处于截止状态时， 该延伸的漏极区支持或阻断所施加的高电压(例如几百伏)。在常规 的垂直HVFET结构中，半导体材料的台或柱形成用于导通状态中的电 流的延伸的漏极或漂移区。在衬底顶部附近、与台的側壁区域相邻地 形成沟槽栅极结构，在台处将本体区设置在延伸的漏极区上方。向栅 极施加适当的电压电势沿着本体区的垂直側壁部分形成导电沟道，使 得电流可以垂直流过半导体材料，即，从设置源极区的衬底顶表面向 下流到设置漏极区的衬底底部。在常身见布局中，垂直HVFET由长的连续硅柱结构构成，该硅柱结 构跨越半导体管芯延伸，并且该柱结构在垂直于柱长度的方向上重复。 不过，该布局引起的问题在于，在高温处理步骤期间硅晶片容易产生 大的翘曲。在^f艮多工艺中，翘曲是永久性的且足够大，防碍了在下一 处理步骤中用工具加工晶片。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供一种晶体管，包括半导体管芯； 被组织成多个部分的多个晶体管段，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管，包括：　　　　半导体管芯；　　　　被组织成多个部分的多个晶体管段，所述部分基本跨越所述半导体管芯设置，每个部分基本为方形，每个晶体管段具有具有长度和宽度的跑道形状，每个晶体管段包括：　　　　包括延伸漏极区的柱，所述延伸漏极区通过所述半导体管芯沿垂直方向延伸；　　　　分别设置在所述柱的相对侧上的第一和第二介电区域，所述第一介电区域由所述柱横向包围，并且所述第二介电区域横向包围所述柱；　　　　分别设置在所述第一和第二介电区域中的第一和第二场板；　　　　其中第一部分包括设置成并排关系且长度沿第一横向取向的晶体管段，以及第二部分包括设置成并排关系且长度沿基本与所述第一方向正交的第二横向取向...

【技术特征摘要】
US 2007-2-16 11/7074181.一种晶体管，包括半导体管芯；被组织成多个部分的多个晶体管段，所述部分基本跨越所述半导体管芯设置，每个部分基本为方形，每个晶体管段具有具有长度和宽度的跑道形状，每个晶体管段包括包括延伸漏极区的柱，所述延伸漏极区通过所述半导体管芯沿垂直方向延伸；分别设置在所述柱的相对侧上的第一和第二介电区域，所述第一介电区域由所述柱横向包围，并且所述第二介电区域横向包围所述柱；分别设置在所述第一和第二介电区域中的第一和第二场板；其中第一部分包括设置成并排关系且长度沿第一横向取向的晶体管段，以及第二部分包括设置成并排关系且长度沿基本与所述第一方向正交的第二横向取向的晶体管段，所述第一部分与所述第二部分相邻设置。2. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述柱还包括在所述半导 体管芯的顶表面附近设置的源极区以及将所述源极区与所述延伸漏极 区垂直分开的本体区。3. 根据权利要求1所述的晶体管，还包括与所述本体区相邻的在 第 一和第二介电区域中设置的栅极，所述栅极与所述本体区和所述第 一和第二场板绝缘。4. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述长度大于所述宽度至 少20倍。5. 根据权利要求1所述的晶体管，其中第四部分包括设置成并排 关系且长度沿笫一横向取向的晶体管段，以及第三部分包括设置成并 排关系且长度沿第二横向取向的晶体管段，所述第一部分沿所述第二 横向与所述第二部分相邻设置，并且沿所述第一横向与所述第三部分相邻设置，所述第四部分沿所述第一横向与所述第二部分相邻设置， 并且沿所述第二横向与所述第三部分相邻设置。6. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述第一和第二场板与所 述延伸漏极区完全绝缘，所述第一场板^皮所述柱横向包围，并且所述第二场板横向包围所述柱。7. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述第一和第二部分中的 晶体管段的长度和宽度之比在大约30到80的范围内。8. 根据权利要求1所述的晶体管，其中所述多个部分包括2N个 部分，其中N为大于或等于1的整数。9. 一种晶体管，包括半导体管芯；被组织成多个部分的多个晶体管段，每个晶体管段具有长度和宽 度，所述长度大于所述宽度至少20倍，每个晶体管段包括半导体材料柱，所述柱包括沿垂直方向通过所述管芯延伸的 延伸漏极区；分别设置在所述柱的相对侧上的第一和第二介电区域，所述 第一介电区域由所述柱横向包围，并且所述第二介电区域横向包围所 述柱；分别设置在所述第一和第二介电区域中的第一和第二场板； 所述部分基本跨越所述半导体管芯设置成行和列，行或列中的相 邻部分被取向成使得所述相邻部分的第 一 个中的晶体管段的长度沿第 一方向延伸，并且所述相邻部分的第二个中的晶体管段的长度沿第二 方向延伸，所述第一方向基本正交于所述第二方向。10. 根据权利要求9所述的晶体管，其中所述柱还包括在所述半 导体管芯的顶表面附近设置的源极区以及将所述源极区与所述延伸漏 极区垂直分开的本体区。11. 根据权利要求9所述的晶体管，其中所述柱沿第一和第二横 向延伸以形成跑道形环或椭圓。12. 根据权利要求9所述的晶体管，其中所述第一和第二场板与 所述延伸漏极区完全绝缘，所述第一场板被所述柱横向包围，并且所 述第二场板横向包围所述柱。13. 根据权利要求10所述的晶体管，还包括沟槽栅极结构，其包 括分别设置在所述第一和第二介电区域中在所述柱的顶部附近与所述 本体区相邻的第一和第二栅极元件。14. 根据权利要求9所述的晶体管，其中所述第一和第二部分中 的晶体管段的长度和宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：V帕塔萨拉蒂，S巴纳吉，MH曼利，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]