高电压场效装置及方法

摘要

本发明提供用于一展现增加之源极－汲极崩溃电压(BVdss)之MOSFET(50、99、199)的方法及装置。由一闸极(84)下面的一通道(90)及连续位于该通道(90)与该源极(70、70')或该汲极(76、76')之间的一或多个载流子漂移空间(92、92')使源极(S)(70)与汲极(D)(76)分隔开。在该漂移空间(92、92')以下提供与该漂移空间(92、92')及该源极(70、70')或该汲极(76、76')相同传导性类型的一内埋区(96、96')，该内埋区(96、96')与该漂移空间(92、92')在深度上由一较窄间隙(94、94')分离开且欧姆耦合至该源极(70、70')或该汲极(76、76')。经过该漂移空间的电流(110)在此间隙(94、94')上产生一电位差(Vt)。随S－D电压(Vo)及电流(109、Io)增加，此差异(Vt)在该漂移空间(92、92')与该内埋区(96、96')之间引发高场传导且使S－D电流(109、Io)之一部分(112,It)分流经过该内埋区(96、96')并远离通常发生崩溃之漂移空间(92、92')的近表面部分。因此，增加了BVdss。

主权项

一种具有一第一表面之MOSFET，且该MOSFET包含：具一第一传导型之一源极区，其位于该第一表面上；具该第一传导型之一汲极区，其于该第一表面上与该源极区间隔开；具与该第一传导型相反之一第二传导型的一通道区，其于该第一表面上位于该等源极与汲极区之间；具该第一传导型之一第一漂移空间，其于该第一表面上耦合该通道区与该汲极区；及具该第一传导型之一第一内埋区，其位于该第一漂移空间之下且由具该第二传导型之一较窄间隙与该第一漂移空间分离，其中该内埋区系欧姆耦合至该汲极区。如请求项1之MOSFET，其进一步包含：具该第一传导型之一第二漂移空间，其位于该源极区与该通道区之间；及具该第一传导型之一第二内埋区，其位于该第二漂移空间之下且由具该第二传导型之一较窄间隙与该第二漂移空间分离，其中该第二内埋区欧姆耦合至该源极区。如请求项1之MOSFET，其进一步包含：一第一隔离区，其与该汲极区侧向分离；且其中该第一漂移空间侧向延伸超过该汲极区且与该第一隔离区相交。如请求项3之MOSFET，其中该第一内埋区侧向延伸超过该汲极区且与该第一隔离区相交。如请求项1之MOSFET，其中该第一内埋区由与该第一内埋区及该汲极区具相同传导型之一次表面区而欧姆耦合至该汲极区。如请求项1之MOSFET，其进一步包含：具该第二传导型之一另一区，其位于该源极区及该汲极区以及该内埋区下面；且其中该较窄间隙及该通道区为该另一区之一部分。一种用以形成一MOSFET之方法，包含：提供具一第一传导型之一基板；而后以任一次序：于该基板之至少一部分上形成具与该第一传导型相反之一第二传导型的一区；提供具间隔分开之该第一传导型之源极区与汲极区且使该源极与该汲极之间有具相反传导型之一通道区位于具该第二传导型的该区中；形成与耦合至该源极或该汲极区之源极或汲极区具相同传导型且朝向该通道区延伸的一漂移空间；形成与该漂移空间具相同传导型之一内埋区，该内埋区在一末端耦合至该源极区或该汲极区且位于该漂移空间下面并在深度上由一间隙与该漂移空间分离开，该间隙足够窄以允许显着高场传导电流回应流经该漂移空间之源极－汲极电流而流至该漂移空间或自该漂移空间流至该内埋区；且其中该等源极、汲极及通道区及该漂移空间延伸至具该第二传导型之该区的一第一表面。如请求项7之方法，其中形成步骤包含：离子植入具该第二传导型的该区；离子植入该漂移空间；及离子植入该内埋区。如请求项7之方法，其中形成该漂移空间且形成该内埋区之步骤包含：相邻于该汲极区形成该漂移空间；及相邻于该汲极区形成该内埋区。如请求项7之方法，其中形成该漂移空间且形成该内埋区之步骤包含：相邻于该源极区形成该漂移空间；及相邻于该源极区形成该内埋区。如请求项7之方法，其中形成该漂移空间且形成该等内埋区之步骤包含：相邻于该源极区与汲极区两者形成漂移空间；及相邻于该源极区与该汲极区两者形成内埋区。如请求项7之方法，其进一步包含：形成与将该源极区或该汲极区分别欧姆耦合至该内埋区或该源极区或该汲极区下面之诸区之该源极或该汲极区具相同传导型的一另一内埋区。一种具有一表面之半导体装置，包含：一延伸至该表面的第一装置区，其经组态以将电流注入该装置中；一延伸至该表面且与该表面上之该第一装置区间隔分开的第二装置区，该第二装置区系经组态以使该第一装置区上注入之电流在该表面附近至少部分地流入该第二装置区中且经由该第二装置区自该半导体装置中提取；及与该第二装置区具相同传导型之一第三装置区，该第三装置区欧姆耦合至该第一装置区或该第二装置区且位于该等第一与第二装置区之间；与该第一装置区或该第二装置区具相同传导型之一第四装置区，该第四装置区位于该第三装置区之下方且在深度上由一较窄间隙与该第三装置区电性间隔分开，该间隙系经组态以在自该第一装置区至该第二装置区经过该第三装置区之电流增加时提供该等第三与第四装置区之间的高度非线性传导，其中该第四装置区系经组态以藉由穿过该较窄间隙之该高度非线性传导而使该等第一与第二装置区之间电流的一显着部分分流经过该第四装置区。如请求项13之半导体装置，其进一步包含一第五装置区，该第五装置区位于该第一装置区或该第二装置区之下用以将该第四装置区欧姆耦合至该第五装置区。如请求项13之半导体装置，其进一步包含一与该等第一或第二装置区间隔分开之侧向隔离壁，其中该第三装置区侧向终止于该隔离区上。如请求项15之半导体装置，其中该第四装置区侧向终止于该隔离区上。如请求项13之半导体装置，其中该等第三及第四装置区与该等第一或第二装置区中之一装置区相邻。如请求项17之半导体装置，其中该等第三及第四装置区与该等第一或第二装置区两者相邻。如请求项13之半导体装置，其中该高度非线性传导包含按指数规律上升传导。如请求项13之半导体装置，其中该第一装置区为一源极区，该第二装置区为一汲极区，该第三装置区为该等源极－汲极区之间的一漂移空间而该第四装置区为该漂移空间下面的一内埋区。