半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件。與二極管分離地設(shè)置電勢(shì)隔離元件。n型低濃度區(qū)域被形成在P型層上。第一高濃度N型區(qū)域被設(shè)置在n型低濃度區(qū)域中并且被連接到二極管的陰電極。第二高濃度N型區(qū)域被設(shè)置在n型低濃度區(qū)域中，被布置為與第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域隔開，并且被連接到第一電路的電源互連。第一P型區(qū)域被形成在n型低濃度區(qū)域中，并且其底部被連接到P型層。接地電勢(shì)被施加到第一P型區(qū)域，并且第一P型區(qū)域被設(shè)置在第一高濃度N型區(qū)域的附近。
【專利說明】半導(dǎo)體器件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于日本專利申請(qǐng)N0.2012-272858，其內(nèi)容通過弓I用被包含在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，并且是一種可應(yīng)用于例如包括二極管的半導(dǎo)體器件的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]在半導(dǎo)體器件當(dāng)中，存在生成電力控制元件的控制信號(hào)的一個(gè)集成的控制電路。在這樣的半導(dǎo)體器件中，電力控制元件的電源電壓比控制電路的電源電壓高。因此，第二控制電路可以被設(shè)置在控制電路和電力控制元件之間以將控制信號(hào)輸入到電力控制元件。通常，第二控制電路的電源電壓等于或者低于電力控制元件的電源電壓并且高于控制電路的電源電壓。因此，必須與控制電路的電源電壓分離地生成第二控制電路的電源電壓。
[0005]高耐受電壓二極管被用于生成第二控制電路的電源電壓的電路。例如，日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開N0.2012-4460公開一種具有下述結(jié)構(gòu)的二極管。首先，η型外延層被形成在P型襯底上。另外，P型層和被連接到陰電極的η+層被設(shè)置在η型外延層中。另外，被連接到陽(yáng)電極的P+層被設(shè)置在P型層中。通過η+層和P型層之間的距離確定二極管的耐受電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的研究，在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開N0.2012-4460中公開的結(jié)構(gòu)中找到，由于P型襯底、η型外延層、以及P型層導(dǎo)致形成寄生雙極晶體管。當(dāng)η型外延襯底的電勢(shì)增加時(shí)，寄生雙極晶體管開始操作。因?yàn)槎O管的電流在外延襯底中流動(dòng)，當(dāng)二極管操作時(shí)，外延襯底的電勢(shì)增加。因此，當(dāng)二極管操作時(shí)，寄生雙極晶體管也操作，并且結(jié)果，被泄露到襯底的電流增加。因此，本發(fā)明人已經(jīng)研究具有其中被泄露到襯底的電流小的新結(jié)構(gòu)的高耐受電壓二極管。
[0007]從說明書和附圖的描述中其它的問題和新的特征將會(huì)是顯然的。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種半導(dǎo)體器件，其中與二極管分離地設(shè)置電勢(shì)隔離元件。電勢(shì)隔離元件連接二極管的陰極和第一電路的電源互連。比第一電路的電源電勢(shì)低的第二電壓被施加到二極管的陽(yáng)極。電勢(shì)隔離元件包括第一導(dǎo)電類型層、第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域、第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域、第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域、以及第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域。第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域被形成在第一導(dǎo)電類型層上。第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，并且被連接到二極管的陰極。第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，被布置以與第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域隔開，并且被連接到第一電路的電源互連。第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域被形成在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，其下部被連接到第一導(dǎo)電類型層，并且接地電勢(shì)被施加到第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域。另外，第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域的附近。
[0009]根據(jù)實(shí)施例，二極管具有耐受電壓，并且被泄漏給襯底的電流可以被減少。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]結(jié)合附圖，從某些優(yōu)選實(shí)施例的下面的描述中，本發(fā)明的上面的和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)以及特征將會(huì)更加顯而易見，其中:
[0011]圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的平面圖；
[0012]圖2示出在圖1中示出的半導(dǎo)體器件中的信號(hào)線的連接關(guān)系的視圖；
[0013]圖3示出在圖1中示出的半導(dǎo)體器件的電源線的連接關(guān)系的視圖；
[0014]圖4示出沿著圖1的線A-A’截取的截面圖；
[0015]圖5示出沿著圖1的線B-B’截取的截面圖；
[0016]圖6示出沿著圖1的線C-C’截取的截面圖；
[0017]圖7A至圖7C示出圖示制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖；
[0018]圖8A至圖8C示出圖示制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖；
[0019]圖9示出圖示制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖；
[0020]圖10示出根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的截面圖；
[0021]圖11示出其中在圖10中示出的半導(dǎo)體器件的電勢(shì)隔離元件被形成的區(qū)域的放大圖；
[0022]圖12A和圖12B示出圖示根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的等勢(shì)線的模擬結(jié)果的視圖；
[0023]圖13A和圖13B示出圖示根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的等勢(shì)線的模擬結(jié)果的視圖；
[0024]圖14示出圖示根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置的截面圖；
[0025]圖15示出其中圖11中示出的半導(dǎo)體器件的電勢(shì)隔離元件被形成的區(qū)域的放大圖；
[0026]圖16A和圖16B示出圖示根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的等勢(shì)線的模擬結(jié)果的視圖；以及
[0027]圖17示出圖示被提供給根據(jù)第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的二極管的配置的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在此現(xiàn)在將會(huì)參考示例性實(shí)施例描述本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)，使用本發(fā)明的教導(dǎo)能夠完成許多可替代的實(shí)施例并且本發(fā)明不限于用于說明性目的而圖示的實(shí)施例。另外，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記將會(huì)被給予相同的組成元件，并且將不會(huì)重復(fù)其描述。
[0029]第一實(shí)施例
[0030]圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的配置的平面圖。半導(dǎo)體器件SD包括第一電路HVR、二極管FID、以及電勢(shì)隔離元件VIU0所有的這些被形成在相同的襯底SUB(在附圖中未示出)上。在第一電路HVR中，電源電勢(shì)被設(shè)置為第一電壓。在二極管FID中，比第一電壓低的第二電壓被施加給陽(yáng)電極INC1。電勢(shì)隔離元件VIU當(dāng)從平面圖來看時(shí)位于不同于二極管FID的位置處，并且將二極管FID的陰極電極CE連接到第一電路HVR的電源互連。具體地，電勢(shì)隔離元件VIU通過互連INC2和互連INC3被連接到二極管FID的陰極電極CE。
[0031]通過從第一電路HVR輸出的信號(hào)，半導(dǎo)體器件SD控制被連接到外部的電力控制元件，例如，平面型高耐受電壓MOS晶體管、垂直型MOS晶體管、雙極晶體管、或者絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。例如，電力控制元件將電力供應(yīng)給電機(jī)。
[0032]此外，半導(dǎo)體器件SD包括第二電路LVR和電平移位元件LST。在第二電路LVR中，電源電勢(shì)被設(shè)置為比第一電壓低的第二電壓，并且第二電路LVR生成控制電力控制元件的控制信號(hào)。通過電平移位元件LST和第一電路HVR控制信號(hào)被輸入到電力控制元件。另外，第二電路LVR和第一電路HVR在電源電勢(shì)中是不同的，并且因此這些電路不能夠如原樣被連接。電平移位元件LST是吸收電源電勢(shì)中的差的元件，并且連接第二電路LVR和第一電路HVR。另外，電平移位元件LST是，例如，MOS晶體管，并且包括柵電極GE1。另外，在附圖中，為了解釋在互連INC3中示出柵電極GEl。
[0033]如上所述，第一電路HVR和第二電路LVR在電源電勢(shì)中是不同的。因此，有必要電氣地隔離第一電路HVR和第二電路LVR。在實(shí)施例中，電勢(shì)隔離元件VIU包圍第一電路HVR。另外，第二電路LVR被設(shè)置在電勢(shì)隔離元件VIU的外面。因此，通過電勢(shì)隔離元件VIU電氣地隔離第一電路HVR和第二電路LVR。
[0034]另外，通過接地互連GNDl包圍電勢(shì)隔離元件VIU，并且通過接地互連GND2包圍二極管FID。
[0035]圖2示出圖示在圖1中示出的半導(dǎo)體器件SD中的信號(hào)線的連接關(guān)系的視圖。電平移位元件LST的柵極被連接到第二電路LVR。另外，電平移位元件LST的源極被接地，并且電平移位元件LST的漏極被連接到第一電路HVR。此外，電平移位元件LST的漏極被連接到第二電路LVR的電源互連。電阻器RES和齊納二極管ZD被并聯(lián)地連接在第二電路LVR的電源互連和電平移位元件LST的漏極之間。
[0036]圖3示出圖示在圖1中示出的半導(dǎo)體器件SD的電源線的連接關(guān)系的視圖。通過二極管FID和電勢(shì)隔離元件VIU第二電路LVR的電源互連Vcc被連接到第一電路HVR的電源互連VB。另外，電勢(shì)隔離元件VIU、電平移位元件LST、以及第二電路LVR的接地電勢(shì)被設(shè)置為彼此是公共的(COM)。然而，第一電路HVR的接地電勢(shì)不同于COM。
[0037]圖4示出沿著圖1的線A-A’截取的截面圖。使用P型襯底SUB形成半導(dǎo)體器件SD0 η型外延層EP被形成在襯底SUB上。另外，互連層被形成在η型外延層EP上。在附圖中示出的示例中，互連層包括絕緣中間層INSLl和絕緣中間層INSL2，并且因此互連層具有雙層結(jié)構(gòu)。另外，陽(yáng)電極INCl被形成在第一層的互連層中，并且陰極電極CE、接地互連6冊(cè)1、接地互連6冊(cè)2、互連INC2、以及互連INC3被形成在第二層的互連層中。陽(yáng)電極INCl被連接到第二電路的電源互連Vcc。另外，相同的接地電勢(shì)被施加給接地互連GNDl和接地互連GND2。另外，使用襯底SUB、n型外延層EP、以及互連層形成二極管FID、電勢(shì)隔離元件VIU、第一電路HVR、以及第二電路LVR的各自的元件。
[0038]首先，將會(huì)參考圖4和圖5描述電勢(shì)隔離元件VIU的配置。圖5示出沿著圖1的線B-B’截取的截面圖。然而，在圖5中，為了解釋示出不同于圖4的互連INC3的位置。使用襯底SUB形成半導(dǎo)體器件SD。第一導(dǎo)電類型層(P型層PIRl )、第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域(η型低濃度區(qū)域LNIR)、第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域(第一高濃度N型區(qū)域HNIRl )、第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域(第二高濃度N型區(qū)域HNIR2)、以及第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域(第一P型區(qū)域PIR2)被形成在襯底SUB上面/之上。
[0039]第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域(η型低濃度區(qū)域LNIR)被形成在第一導(dǎo)電類型層(P型層PIRl)上。第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域(第一高濃度N型區(qū)域HNIRl)被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域(η型低濃度區(qū)域LNIR)上，并且被連接到二極管FID的陰極電極CE。第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域(第二高濃度N型區(qū)域HNIR2)被設(shè)置在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域U型低濃度區(qū)域LNIR)中，被布置以與第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域分開，并且被連接到第一電路HVR的電源互連VB。第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域(第一 P型區(qū)域PIR2)被形成在第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域(η型低濃度區(qū)域LNIR)中，并且其底部被連接到第一導(dǎo)電類型層(P型層PIRl)。接地電勢(shì)被施加給第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域(第一 P型區(qū)域PIR2)，并且第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域(第一 P型區(qū)域PIR2)位于第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域(第一高濃度N型區(qū)域HNIRl)的附近。
[0040]在下面的描述中，第一導(dǎo)電類型被稱為P型，并且第二導(dǎo)電類型被稱為η型。然而，第一導(dǎo)電類型可以是η型并且第二導(dǎo)電類型可以是P型。
[0041]例如，襯底SUB是諸如硅襯底的P型半導(dǎo)體襯底，并且也起P型層PIRl的作用。η型外延層EP被形成在襯底SUB上。在襯底SUB是硅襯底的情況下，η型外延層EP是η型硅層。η型外延層EP的一部分起η型低濃度區(qū)域LNIR的作用。
[0042]第一 P型區(qū)域PIR2、第一高濃度N型區(qū)域HNIRl、以及第二高濃度N型區(qū)域HNIR2被形成在η型外延層EP中。通過將雜質(zhì)離子注入到η型外延層EP中形成這些區(qū)域。
[0043]此外，第二 P型區(qū)域PIR3也被形成在η型外延層EP中。第二 P型區(qū)域PIR3的底部被連接到P型層PIRl (襯底SUB)，并且第二 P型區(qū)域PIR3被設(shè)置在第二高濃度N型區(qū)域HNIR2的附近。
[0044]另外，第一 P型高濃度區(qū)域HPIRl被形成在第一 P型區(qū)域PIR2的表面層中以降低接觸阻抗。通過將P型雜質(zhì)離子注入到η型外延層EP也形成第一 P型高濃度區(qū)域HPIRl。
[0045]另外，元件隔離膜EI被形成在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和第二高濃度N型區(qū)域HNIR2之間。場(chǎng)板電極FPEl和FPE2被形成在元件隔離膜EI上以便使電勢(shì)隔離元件VIU具有耐受電壓。場(chǎng)板電極FPEl被設(shè)置在與電平移位元件LST的柵電極GEl相同的層處，并且由與柵電極GEl相同的材料形成。場(chǎng)板電極FPE2被形成在第一層的互連層處。所有的多個(gè)場(chǎng)板電極FPEl和場(chǎng)板電極FPE2被布置以在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和第二高濃度N型區(qū)域HNIR2之間被相互隔開。然而，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，場(chǎng)板電極FPEl被布置以填充在場(chǎng)板電極FPE2之間的間隙，并且場(chǎng)板電極FPE2被布置以填充在場(chǎng)板電極FPEl之間的間隙。
[0046]另外，在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和第二高濃度N型區(qū)域HNIR2之間的元件隔離模塊El中，第一高濃度N型區(qū)域HNIRl側(cè)上的末端被覆蓋有柵電極GE2以減輕電場(chǎng)濃度。柵電極GE2的一部分也被設(shè)置在η型低濃度區(qū)域LNIR之上。柵極絕緣膜GINS被形成在位于柵電極GE2下面的一部分處的η型低濃度區(qū)域LNIR上。例如，通過與電平移位元件LST的柵極絕緣膜相同的工藝形成柵極絕緣膜GINS。另外，通過互連INC3和INC2柵電極GE2被連接到陰電極CE。[0047]接下來，將會(huì)參考圖4和圖6描述二極管FID的配置。圖6示出沿著圖1的線C_C’截取的截面圖。然而，在圖6中，為了圖示示出不同于圖4的陰電極CE的位置。如在圖4和圖6中所示，二極管FID包括η型區(qū)域CR、第三高濃度N型區(qū)域HNIR3、以及ρ型區(qū)域AR。第三高濃度N型區(qū)域HNIR3被形成在η型區(qū)域CR的表面層中，并且通過接觸被連接到陰電極CE。η型區(qū)域CR被形成在ρ型區(qū)域AR的表面層的一部分處。另外，第三高濃度P型區(qū)域HPIR3被形成在η型區(qū)域CR的外側(cè)上的一部分處的ρ型區(qū)域AR的表面層中。第三高濃度P型區(qū)域HPIR3通過接觸被連接到陽(yáng)電極INCl。即，二極管FID的陰極是η型區(qū)域CR并且具有與第一高濃度N型區(qū)域HNIRl相同的導(dǎo)電類型。因此，可以允許電流從二極管FID流入到第一高濃度N型區(qū)域HNIRl。
[0048]另外，二極管FID包括N型掩埋層VNR和η型區(qū)域NIR。N型掩埋層VNR被形成在P型區(qū)域AR下方，并且其頂表面被連接到P型區(qū)域AR。另外，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，N型掩埋層VNR大于ρ型區(qū)域AR。η型區(qū)域NIR被連接到在ρ型區(qū)域AR的外側(cè)上的一部分處的N型掩埋層VNR的頂表面。η型區(qū)域NIR的表面達(dá)到η型外延層EP的表面，并且第四高濃度N型區(qū)域HNIR4被形成在η型區(qū)域NIR的表面中。第四高濃度N型區(qū)域HNIR4通過接觸被連接到陽(yáng)電極INCl。
[0049]另外，通過ρ型區(qū)域PIR4包圍二極管FID。P型區(qū)域PIR4的底表面被連接到襯底SUB,并且第二高濃度P型區(qū)域HPIR2被形成在ρ型區(qū)域PIR4的表面層中。第二高濃度P型區(qū)域HPIR2通過接觸被連接到接地互連GND2。
[0050]另外，元件隔離膜El被形成在第四高濃度N型區(qū)域HNIR4和第三高濃度P型區(qū)域HPIR3之間，并且元件隔離膜EI也被形成在第三高濃度P型區(qū)域HPIR3和第三高濃度N型區(qū)域HNIR3之間。
[0051]圖7A至圖9示出圖示制造半導(dǎo)體器件SD的方法的截面圖。首先，如在圖7A中所示，襯底SUB被制備。隨后，抗蝕圖案PRl被形成在襯底SUB上，使用抗蝕圖案PRl作為掩膜，η型雜質(zhì)被離子注入到襯底SUB。根據(jù)此，N型掩埋層VNR被形成在襯底SUB中。
[0052]然后，如在圖7B中所示，抗蝕圖案PRl被去除。隨后，抗蝕圖案PR2被形成在襯底SUB上，并且使用抗蝕圖案PR2作為掩膜，ρ型雜質(zhì)被離子注入到襯底SUB。根據(jù)此，第一 ρ型區(qū)域PIR2的一部分、第二 ρ型區(qū)域PIR3的一部分、以及ρ型區(qū)域PIR4的一部分被形成。
[0053]然而，如在圖7C中所示，抗蝕圖案PR2被去除。然而，襯底SUB被熱處理以激活和擴(kuò)散被注入到襯底SUB的雜質(zhì)。
[0054]隨后，如在圖8Α中所示，允許η型外延層EP在襯底SUB上生長(zhǎng)。
[0055]隨后，如在圖8Β中所示，抗蝕圖案(未示出)被形成在η型外延層EP上，并且η型雜質(zhì)被注入到η型外延層ΕΡ。根據(jù)此，η型區(qū)域NIR的剩余部分被形成在η型外延層EP中。然后，抗蝕圖案被去除。隨后，下一個(gè)抗蝕圖案(未示出)被形成在η型外延層EP上。P型雜質(zhì)被注入到η型外延層ΕΡ。根據(jù)此，ρ型區(qū)域AR、ρ型區(qū)域PIR4的剩余部分、第一 ρ型區(qū)域PIR2的剩余部分、以及第二 P型區(qū)域PIR3的剩余部分被形成在η型外延層EP中。然后，抗蝕圖案被去除。
[0056]另外，襯底SUB和η型外延層EP被熱處理。根據(jù)此，被引入到η型外延層EP的雜質(zhì)被激活。另外，雜質(zhì)在η型外延層EP內(nèi)部擴(kuò)散。
[0057]隨后，如在圖SC中所示，使用LOCOS氧化方法形成元件隔離膜EI。另外，使用溝道隔離方法可以形成元件隔離膜EI。
[0058]隨后，如在圖9中所示，η型外延層EP被熱氧化。根據(jù)此，柵極絕緣膜GINS被形成。隨后，導(dǎo)電膜(例如，多晶硅膜)被形成在柵極絕緣膜GINS和元件隔離膜EI上，并且此導(dǎo)電膜被選擇性地去除。根據(jù)此，柵電極GE2和場(chǎng)板電極FPEl被形成。
[0059]隨后，抗蝕圖案(未示出)被形成在η型外延層EP和元件隔離膜EI上，并且η型雜質(zhì)被注入到η型外延層ΕΡ。根據(jù)此，η型區(qū)域CR被形成在η型外延層EP中。然后，抗蝕圖案被去除。
[0060]隨后，抗蝕圖案被形成在η型外延層EP上，并且η型雜質(zhì)被注入到η型外延層ΕΡ。根據(jù)此，第一高濃度N型區(qū)域HNIRl、第二高濃度N型區(qū)域HNIR2、第三高濃度N型區(qū)域HNIR3、以及第四高濃度N型區(qū)域HNIR4被形成在η型外延層EP中。然后，抗蝕圖案被去除。隨后，下一個(gè)抗蝕圖案(未示出)被形成在η型外延層EP上，并且ρ型雜質(zhì)被注入到η型外延層ΕΡ。根據(jù)此，第一 P型高濃度區(qū)域HPIRl和第二高濃度P型區(qū)域HPIR2被形成在η型外延層EP中。
[0061]接下來，絕緣中間層INSLl (例如，氧化硅膜)被形成在η型外延層EP和元件隔離膜EI上。隨后，接觸被掩埋在絕緣中間層INSLl中，并且陽(yáng)電極INCl、接地互連GNDl、接地互連GND2、以及場(chǎng)板電極FPE2被形成在絕緣中間層INSLl上。由Al形成這些電極，但是可以由其它的導(dǎo)電材料形成。
[0062]此外，絕緣中間層INSL2 (例如，氧化硅膜)被形成在這些互連和絕緣中間層INSLl上。隨后，接觸被掩埋在絕緣中間層INSL2中，并且陰電極CE、互連INC2、以及互連INC3被形成在中間層INSL2上。例如，這些電極和互連是由Al形成，但是可以由其它的導(dǎo)電材料形成。
[0063]另外，通過在圖8Β至圖9中示出的工藝形成組成第一電路HVR的元件(例如，晶體管)、組成第二電路LVR的元件(例如，晶體管)、以及電力控制元件中的至少一部分。以這樣的方式，形成在圖1至圖6中示出的半導(dǎo)體器件SD。
[0064]如上所述，根據(jù)實(shí)施例，按照第一電路HVR的電源互連VB和第二電路LVR的電源互連Vcc之間的此順序串聯(lián)地提供電勢(shì)絕緣元件VIU和二極管FID。另外,通過電勢(shì)隔離元件VIU的η型低濃度區(qū)域LNIR吸收在電源互連VB和電源互連Vcc之間的大多數(shù)電勢(shì)差。因此，即使當(dāng)二極管FID本身不具有耐受電壓結(jié)構(gòu)時(shí)，可以獲得與其中在電源互連VB和電源互連Vcc之間的二極管具有耐受電壓的情況一樣的效果。
[0065]具體地，電勢(shì)隔離元件VIU的η型低濃度區(qū)域LNIR的底表面接觸P型層PIRl。因此，對(duì)于η型低濃度區(qū)域LNIR被耗盡來說是容易的。另外，第一 P型區(qū)域PIR2被形成在η型低濃度區(qū)域LNIR的第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的附近。因此，在η型低濃度區(qū)域LNIR中，對(duì)于第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的附近要被耗盡來說是特別容易的。因此，即使當(dāng)?shù)诙邼舛萅型區(qū)域HNIR2的高電勢(shì)被施加時(shí)，在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的前面中充分地降低電勢(shì)。
[0066]另外，在實(shí)施例中，第二 P型區(qū)域PIR3被形成在第二高濃度N型區(qū)域HNIR2的附近。因此，對(duì)于η型低濃度區(qū)域LNIR要被耗盡來說是特別容易的。
[0067]另外，由η型雜質(zhì)區(qū)域形成在電勢(shì)隔離元件VIU中的所有的電流路徑。因此，寄生晶體管沒有被形成，并且結(jié)果，被泄露到襯底SUB的電流小。[0068]第二實(shí)施例
[0069]圖10示出根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的配置的截面圖，并且對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的圖4。圖11示出其中形成在圖10中示出的半導(dǎo)體器件SD的電勢(shì)隔離元件VIU的區(qū)域的放大圖。除了第一 P型區(qū)域PIR2包括突出區(qū)域BPIR2之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD具有與根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD相同的配置。
[0070]突出區(qū)域BPIR2是通過朝著第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的下側(cè)突出第一 P型區(qū)域PIR2的下部形成的部分。當(dāng)從平面圖來看時(shí)，優(yōu)選的是，突出區(qū)域BPIR2重疊于第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的至少一部分。當(dāng)從平面圖來看時(shí)，優(yōu)選的是，突出區(qū)域BPIR2重疊于第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的全部。如在平面圖中所示，在從襯底的表面到襯底的側(cè)面的深度方向中，在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和突出區(qū)域BPIR2之間的距離被配置成小于第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和第一導(dǎo)電類型層(P型層PIRl)之間的距離。
[0071]除了在第一實(shí)施例的圖7B中示出的工藝中變成第一 P型區(qū)域PIR2的區(qū)域被擴(kuò)寬之外，根據(jù)本實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件SD的方法與根據(jù)第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件SD的方法相同。
[0072]根據(jù)實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。另外，因?yàn)榈谝?P型區(qū)域PIR2朝著第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的下側(cè)突出，容易在第一 P型區(qū)域PIR2的附近的部分處的η型低濃度區(qū)域LNIR中形成耗盡層。因此，可以充分地降低第一 P型區(qū)域PIR2的電勢(shì)。隨著在突出區(qū)域BPIR2和第一高濃度N型區(qū)域HNIRl之間的重疊于增加此效果增加。
[0073]圖12Α示出在800V被施加給第二高濃度N型區(qū)域HNIR2，并且第一高濃度N型區(qū)域HNIRl被接地的情況下根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的等勢(shì)線的模擬結(jié)果。圖12Β是在圖12中由實(shí)線包圍的區(qū)域的放大圖。圖13Α示出在800V被施加給第二高濃度N型區(qū)域HNIR2，并且第一高濃度N型區(qū)域HNIRl被接地的情況下根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的等勢(shì)線的模擬結(jié)果。圖13Β是在圖13Α中由實(shí)線包圍的區(qū)域的放大圖。
[0074]從附圖之間的比較中能夠看到，在根據(jù)第二實(shí)施例的電勢(shì)隔離元件VIU中更加充分地降低第一 P型區(qū)域PIR2的電勢(shì)。
[0075]第三實(shí)施例
[0076]圖14示出根據(jù)第三實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的配置的截面圖，并且對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例中的圖4。圖15示出其中形成在圖11中示出的半導(dǎo)體器件SD的電勢(shì)隔離元件VIU的區(qū)域的放大圖。除了下面的配置之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD具有與根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD相同的配置，。
[0077]首先，在ρ型區(qū)域PIR4中，被設(shè)置在第一高濃度N型區(qū)域HNIRl的附近的區(qū)域也起第一實(shí)施例中的第一 P型區(qū)域PIR2的作用。另外，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，第三P型區(qū)域PIR5被形成在位于第一高濃度N型區(qū)域HNIRl和第二高濃度N型區(qū)域HNIR2之間的η型低濃度區(qū)域LNIR的區(qū)域中。第三P型區(qū)域PIR5被形成以比η型低濃度區(qū)域LNIR淺。另外，第四高濃度P型區(qū)域HPIR4被形成在第三P型層PIR5的表面層中。通過互連INC4第四高濃度P型區(qū)域HPIR4被連接到柵電極GE2。即，第四高濃度P型區(qū)域HPIR4被接地。
[0078]處了在圖8Β中示出的工藝中形成第三P型區(qū)域PIR5，并且在圖9中示出的工藝中形成第四高濃度P型區(qū)域HPIR4之外，根據(jù)本實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件SD的方法具有與根據(jù)第一實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件SD的方法相同的配置。[0079]圖16A示出根據(jù)其中800V被施加給第二高濃度N型區(qū)域HNIR2，并且第一高濃度N型區(qū)域HNIRl被接地的情況的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的等勢(shì)線的模擬結(jié)果。圖16B是在圖16A中由實(shí)線包圍的區(qū)域的放大圖。當(dāng)從附圖中能夠看到時(shí)，在實(shí)施例中也充分地降低第一 P型區(qū)域PIR2的電勢(shì)。即，根據(jù)本實(shí)施例，可以獲得與第二實(shí)施例相同的效果。
[0080]第四實(shí)施例
[0081]圖17示出圖示根據(jù)第四實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD的二極管FID的配置的截面圖。處了二極管FID的配置之外，根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件SD具有與根據(jù)第一至第三實(shí)施例中的任何一個(gè)的半導(dǎo)體器件SD相同的配置。處了下面的配置之外，根據(jù)本實(shí)施例的二極管FID具有與在第一實(shí)施例中示出的二極管FID相同的配置。
[0082]首先，元件隔離膜EI沒有被形成在第三高濃度P型區(qū)域HPIR3和第三高濃度N型區(qū)域HNIR3之間的部分處。另外，在沒有形成元件隔離膜EI的部分處的η型外延層EP中第三P型區(qū)域PIR5和η型區(qū)域CR彼此相鄰有其間的間隙。此外，柵極絕緣膜GINS和柵電極GE3被形成在該部分處。柵電極GE3通過陽(yáng)電極INCl被連接到第二電路LVR的電源互連 Vcc0
[0083]根據(jù)本實(shí)施例，可以獲得與第一至第三實(shí)施例相同的效果。
[0084]在上文中，已經(jīng)參考本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明人提出的發(fā)明，但是顯然的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且在沒有脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以修改和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 襯底； 第一電路，所述第一電路被形成在所述襯底上，并且在該第一電路中將電源電勢(shì)被設(shè)置為第一電壓； 二極管，所述二極管被形成在所述襯底上，并且在該二極管中將比所述第一電壓低的第二電壓施加到陽(yáng)極；以及 電勢(shì)隔離元件，從在平面圖來看，所述電勢(shì)隔離元件以與所述二極管的位置不同的位置來被形成在所述襯底上，并且該電勢(shì)隔離元件將所述二極管的陰極連接到所述第一電路的電源互連， 其中，所述電勢(shì)隔離元件包括， 第一導(dǎo)電類型層， 第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域，所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域被形成在所述第一導(dǎo)電類型層之上， 第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域，所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，并且與所述二極管的所述陰極相連接， 第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域，所述第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中并且被布置為與所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域相隔開，并且該第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域與所述第一電路的所述電源互連相連接，以及 第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域，所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域形成在所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，所述第一導(dǎo)電類型第`一區(qū)域的底部與所述第一導(dǎo)電類型層相連接，將接地電勢(shì)施加到所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域，并且所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域的附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括: 第一導(dǎo)電類型第二區(qū)域，所述第一導(dǎo)電類型第二區(qū)域形成在所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，所述第一導(dǎo)電類型第二區(qū)域的下部與所述第一導(dǎo)電類型層相連接，并且所述第一導(dǎo)電類型第二區(qū)域被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域的附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件， 其中，所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域的下部朝著所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域的下側(cè)突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件， 其中，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域的下部重疊于所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件， 其中，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，所述第一導(dǎo)電類型第一區(qū)域的下部重疊于所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域的全部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括: 第一導(dǎo)電類型第三區(qū)域，所述第一導(dǎo)電類型第三區(qū)域形成在所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域中，當(dāng)從平面圖來看時(shí)，所述第一導(dǎo)電類型第三區(qū)域被設(shè)置在所述第二導(dǎo)電類型第一高濃度區(qū)域與所述第二導(dǎo)電類型第二高濃度區(qū)域之間，并且所述第一導(dǎo)電類型第三區(qū)域比所述第二導(dǎo)電類型低濃度區(qū)域淺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件， 其中，所述電勢(shì)隔離元件包圍所述第一電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件， 其中，所述二極管的所述陰極是第`二導(dǎo)電類型陰極。
【文檔編號(hào)】H01L29/861GK103872052SQ201310684070
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】嘉屋旨哲, 中原寧 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社