发明名称 制造功率整流器装置以改变操作参数的方法及其制得的装置
摘要 一种半导体整流装置,其可模拟一低顺向电压降萧特基(Schottky)二极体的特性,且其能够具有由小于1A到大于1000A并具有可调整的崩溃电压的电流的电气特性。该制程提供了操作参数的均匀性及可控制性、高良率以及简易可变动的装置尺寸。该装置包含一半导体主体,其在一表面上具有一导环,藉以界定一装置区域,其中系依需要来形成复叹个导电栓塞。在该导环及该导电栓塞之间为复数个源极/汲极,闸极及通道元件,其可配合底层的基板作用来形成一MOS电晶体。该通道区域系藉由该闸极氧化物的光阻遮罩来界定,并以该光阻遮罩蚀刻来暴露出该闸极氧化物(及闸电极)的一周边部份,然后即经由该暴露的闸极以植入离子来形成该通道区域。该源极/汲极(例如源极)区域可由离子植入或藉由来自一掺杂的复晶矽层的向外扩散来形成。
申请公布号 TW521435 申请公布日期 2003.02.21
申请号 TW090107511 申请日期 2001.03.29
申请人 APD半导体公司 发明人 张崇健;吉因-长 程;威恩 Y W 苏;菲拉迪莫 罗多夫
分类号 H01L29/772 主分类号 H01L29/772
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制造一半导体整流器装置的方法,其包含以下步骤:a)提供第一导电形式并具有相对的主要表面之半导体基板,b)选择性地以具有第二导电形式的掺杂物掺杂一第一主要表面中的区域,以形成环绕一装置区域的第二导电形式的一导环,c)在该装置区域上形成一氧化矽层,d)在该氧化矽层上形成一掺杂的复晶矽层,e)选择性地在该掺杂的复晶矽层的区域上形成一其中形成有装置通道区域之掺杂物遮罩材料,f)自该装置区域中移除该暴露的掺杂复晶矽层及底下的氧化矽层,藉此形成闸电极覆盖了在该掺杂遮罩之下的闸极氧化矽,g)以第一导电形式的掺杂物来掺杂该暴露的第一主要表面,藉以形成源极/汲极区域,该掺杂物并不足以转换该导环成第一导电形式,h)蚀刻该掺杂物遮罩以暴露该闸电极的周边部份,i)以第二导电形式的掺杂物来掺杂位在该闸电极的该暴露的周边部份之下的主要表面,藉以形成第二导电形式的一主体区域,及接邻该源极/汲极区域的通道区域,j)在该第一主要表面上形成一第一电极,其内连接于该导环,闸极及源极/汲极区域,及k)在该接触于该基板之第二主要表面上形成一第二电极。2.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤b)包含第二导电形式的该掺杂物的热驱入(drive-in)。3.如申请专利范围第2项之方法,其中进一步包含以第二导电形式的掺杂物来掺杂该导环的表面,藉以增加该表面掺杂物的浓度。4.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤j)包含在该第一主要表面上形成一掺杂的复晶矽层5.如申请专利范围第4项之方法,其中步骤g)系在步骤j)中由该掺杂的复晶矽层向外扩散掺杂物到该第一主要表面来在该闸电极与该导环之间形成源极/汲极区域。6.如申请专利范围第1项之方法,其中在步骤h)之前,该第一主要表面系以第二导电形式的一掺杂物来掺杂,藉以产生环绕该源极/汲极区域的一掺杂洞穴,用以增加逆向偏压崩溃电压。7.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤e)形成一光阻掺杂物遮罩。8.如申请专利范围第7项之方法,其中步骤h)系以一氧气电浆蚀刻来等向地蚀刻该光阻9.如申请专利范围第1项之方法,其中所有的掺杂步骤皆以离子植入及热驱入来完成。10.如申请专利范围第9项之方法,其中该第一导电形式为N型,该第二导电型式为P型。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该P型掺杂物包含硼,及该N型掺杂物包含砷。12.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤b)包含使用一光阻遮罩。13.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤a)包含提供一半导体基板,其包含成长在一底部主体上的一磊晶层。14.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤b)包含在该第二导电形式的该装置区域内形成至少一个掺杂的栓塞。15.一种制造一半导体整流装置的方法,其包含以下步骤:a)提供第一导电形式的半导体基板,并具有相对的主要表面,b)选择性地以具有第二导电形式的掺杂物掺杂一第一主要表面中的区域,藉以形成环绕一装置区域的第二导电形式的一导环,及至少在第二导电形式的该装置区域内的至少一个栓塞,c)在该装置区域上形成一氧化矽层,d)在该氧化矽层的区域上选择性地形成一掺杂物遮罩材料,其中将形成装置通道区域,e)移除该暴露的氧化矽层,藉此形成闸氧化矽层,f)以一第一导电形式的一掺杂物来沉积未被掺杂物遮罩覆盖的该暴露的第一主要表面,藉以形成该闸氧化矽,该导环及栓塞之间的源极/汲极区域,g)蚀刻该掺杂物遮罩来暴露该闸氧化物的周边部份,h)以第二导电形式的掺杂物来掺杂位在该闸氧化物的该暴露的周边部份之下的主要表面,藉以形成第二导电形式的一主体区域,及接近该源极/汲极区域的通道区域,i)在该第一主要表面上形成一第一电极,其内连接于该导环,掺杂插塞,源极/汲极区域,及形成在该闸氧化矽上的一闸电极,及j)在该第二主要表面上形成一第二电极,其接触于该半导体基板。16.一种半导体整流装置,其包含:a)一导电形式的基板,并做为一第一源极/汲极,b)形成在该基板的一第一表面中的相反导电形式的一导环,c)在该导环内该第一表面上覆盖闸氧化物的复数个闸电极,d)复数个第二源极/汲极(例如汲极)之间,并接近该导环,e)位在该闸电极及闸氧化物的周边区域之下之复数个主体区域及通道区域,并接近该复数个源极/汲极,f)在该第一表面上的一第一电极,其接触于该导环,第二源极/汲极及闸电极,及g)接触该基板的一第二电极。17.如申请专利范围第16项之装置,其中该第一电极做为该复数个闸电极。18.如申请专利范围第17项之半导体整流装置,其中该8第一电极包含掺杂的复晶矽。19.如申请专利范围第18项之装置,其中该第二源极/汲极元件系由该掺杂的复晶矽向外扩散掺杂物所形成。20.如申请专利范围第16项之装置,其中该第一电极及第二电极包含一金属。21.如申请专利范围第20项之装置,其中该金属系由包含Ti,TiN,Ni,Ag,Au,Cu及其组合的群组中所选出。22.如申请专利范围第16项之装置,其进一步包含至少相反导电形式的一导电栓塞,其系形成在该基板的该第一表面中,并在该导环内。图式简单说明:图1所示为目前本发明所应用的一功率整流器装置的电路图。图2A-2J所示为根据本发明的一较佳具体实施例中,制造一功率整流器装置步骤之截面图。图3为图2J的完成装置的平面图。
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