高压开关器件制造技术

本申请公开了高压开关器件。该高压开关器件，包括：衬底、外延层、源区、漏区、漂移区、栅氧、场氧、栅极部分和蛇形多晶硅部分。本申请公开的高压器件无需额外焊盘，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。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关器件，更具体地说，本技术涉及一种高压开关器件。
技术介绍
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，使成本变闻。
技术实现思路
因此本技术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。根据上述目的，本技术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。根据本技术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。根据本技术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N型，所述第二型掺杂为P型。根据本技术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 3X106Q 5X106Q。根据本技术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。根据本技术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。根据本技术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。根据本技术实施例的一种高压开关器件，进一步包括形成于所述源区的基区，所述基区具有第一型掺杂。根据本技术实施例的一种高压开关器件，进一步包括与第一重掺杂区和第二重掺杂区接触的源极电极；以及与第三重掺杂区接触的漏极电极。根据本技术实施例的一种高压开关器件，其中所述栅极部分采用多晶硅。根据本技术各方面的上述高压开关器件，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I示意性地示出了根据本技术一实施例的高压开关器件的剖面图100 ；图2示意性地示出了根据本技术一实施例的高压开关器件的剖面图200 ；图3示意性地示出了根据本技术一实施例的高压开关器件的俯视图300 ；图4不意性地不出图I所不闻压开关器件的等效电路图400 ；图5示意性地示出了根据本技术另一实施例的高压开关器件的剖面图500。具体实施方式下面将详细描述本技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本技术。在以下描述中，为了提供对本技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是不必采用这些特定细节来实行本技术。在其他实例中，为了避免混淆本技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图I示意性地示出了根据本技术一实施例的高压开关器件的剖面图100。如图I所示，高压开关器件包括衬底101，具有第一型掺杂；形成在衬底上的外延层120 ;形成在外延层120内的漏区103和源区102，其中所述源区102具有和衬底相同类型的第一型掺杂；所述漏区103具有和衬底相反类型的第二型掺杂；位于所述源区102和所述漏区103之间的漂移区104 ;覆盖部分源区102的栅氧10 ;覆盖栅氧10覆盖之外的其他外延层部分的场氧107 ;形成在栅氧10上的栅极部分110 ;以及形成在场氧107上的蛇形多晶硅部分111，所述蛇形多晶硅部分111具有第一端和第二端，其第一端与所述漏区106接触，其第二端靠近所述栅极部分110但与其分开，所述蛇形多晶硅部分111在垂直方向上位于所述漂移区104上。在一个实施例中，所述高压开关器件还包括形成于源区102内的第一重掺杂区105、第二重掺杂区116 ;形成于漏区103内的第三重掺杂区106 ;所述第一重掺杂区105和第三重掺杂区106具有第二型掺杂，所述第二重掺杂区116具有第一型掺杂。在一个实施例中，所述高压开关器件还包括与第一重掺杂区105和第二重掺杂区116接触的源极电极108 ;与第三重掺杂区106接触的漏极电极109。 在一个实施例中，所述栅极部分110采用多晶硅。在一个实施例中，所述高压开关器件包括金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)或结型场效应晶体管(JFET)。当高压开关器件为N型器件时，所述第一型掺杂为P型，所述第二型掺杂为N型；当高压开关器件为P型器件时，所述第一型掺杂为N型，所述第二型掺杂为P型。图I所示实施例中，所述高压开关器件包括N型M0SFET，其第一型掺杂为P型，第二型掺杂为N型。在一个实施例中，栅氧10和场氧107均包括二氧化硅(Si02)。但本领域的技术人员应当意识到，所述栅氧和场氧还可以包括其他的电介质。图2示意性地示出了根据本技术一实施例的高压开关器件的剖面图200。图2所示高压开关器件与图I所示高压开关器件相似，与图I所示高压开关器件的剖面图100不同的是，在图2所示实施例中，高压开关器件的漂移区104包括多个轻掺杂区114(如图I所示N-)和多个第三掺杂区117 (N)，所述轻掺杂区114和第三掺杂区11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压开关器件，其特征在于，所述高压开关器件包括：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。

【技术特征摘要】
1.一种高压开关器件，其特征在于，所述高压开关器件包括 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。2.如权利要求I所述的高压开关器件，其特征在于， 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。3.如权利要求I所述的高压开关器件，其特征在于， 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N型，所述第二型掺杂为P型。4.如权利要求I所述的高压开...

【专利技术属性】
技术研发人员：易坤，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：