本發(fā)明有關(guān)于一種半導(dǎo)體，特別是有關(guān)于具有弧形電阻的高耐壓(high-voltage)半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

在一交流(ac)或一直流(dc)的半導(dǎo)體電路中，常使用由電阻所構(gòu)成的分壓器。一般采用一高電阻系數(shù)之多晶硅(hrpoly)電阻，設(shè)置在一場(chǎng)氧化層(fox)上。但該hrpoly電阻的缺點(diǎn)是高壓端受限于fox的厚度，若要提升該高壓端的耐壓性，可采用一螺旋狀hrpoly電阻與一超高電壓(uhv)二極體形成并聯(lián)，讓該uhv二極體來(lái)承受高壓。

為了節(jié)省面積的目的，可將一hrploy電阻與一uhvmos整并。但是隨著電流需求的增加，前述架構(gòu)已不敷使用。為因應(yīng)電流增加，有加大uhvmos尺寸的設(shè)計(jì)出現(xiàn)，但是會(huì)遭遇電阻值過(guò)大的問(wèn)題。若嘗試降低電阻值，由于受限于uhvmos的形狀，則會(huì)破壞該hrpoly電阻下方的該uhvmos的電場(chǎng)分布，導(dǎo)致整體的耐壓性不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為降低高耐壓半導(dǎo)體裝置所需面積、減少電阻值、及避免影響崩潰電壓，本發(fā)明揭露的一實(shí)施例揭露了一種高耐壓半導(dǎo)體裝置，包括一金屬氧化半導(dǎo)體(mos)裝置，以及一電阻裝置。該mos裝置包括一源極和一漏極、一漏極絕緣區(qū)，毗鄰該漏極、以及一柵極，毗鄰該源極。該電阻裝置形成在該漏極絕緣區(qū)上且電性連接該漏極。該電阻裝置系由多個(gè)電阻區(qū)段連接而成，且每一該等電阻區(qū)段的形狀包括弧形。

本發(fā)明又一實(shí)施例揭露了一種高耐壓半導(dǎo)體裝置，包括一指狀漏極區(qū)，具有多個(gè)漏極指狀部、一源極區(qū)，包圍該指狀漏極區(qū)，具有對(duì)應(yīng)于該等漏極指狀部的多個(gè)源極袋狀部、一絕緣區(qū)，形成于該指狀漏極區(qū)及該源極區(qū)之間，且毗鄰該指狀漏極區(qū)、一柵極區(qū)，形成于該絕緣區(qū)和該源極區(qū)之間、以及一電阻裝置，形成于該絕緣區(qū)上，且和該指狀漏極區(qū)的該等指狀部其中之一電性連接；其中，該電阻裝置由多個(gè)電阻區(qū)段連接而成，每一該等電阻區(qū)段是弧形、半月形或c形。

附圖說(shuō)明

從閱讀以下的詳細(xì)說(shuō)明并搭配所附圖式，能對(duì)本發(fā)明有最佳的理解。必須強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，各種特征并沒(méi)有按比例畫出，僅做說(shuō)明用途。事實(shí)上，為了更清晰的討論，各種特征的尺寸可能隨意增加或減小。

圖1顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的頂視圖，其中該高耐壓半導(dǎo)體裝置的形狀為一圓形。

圖2顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的頂視圖，其中該高耐壓半導(dǎo)體裝置的形狀為一跑道型。

圖3顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

圖4顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的頂視圖。

1、2、3、4～高耐壓半導(dǎo)體裝置；

10、20、30、40～電阻裝置；

11～圓形mos裝置；

20a～電阻裝置20的直線部分hrpoly電阻；

21～跑道型mos裝置；

31～mos裝置；

41～指狀mos裝置；

110、210、310～源極；

112、212、312～漏極；

114、214、314～柵極；

116、216、316、416～漏極絕緣區(qū)；

300～p型基板；

302～p型井區(qū)；

304～n型井區(qū)；

340～內(nèi)連線；

410～源極區(qū)；

410a～源極袋狀部

412～指狀漏極區(qū)；

412a～漏極指狀部；

414～柵極區(qū)。

具體實(shí)施方式

以下提供許多不同的實(shí)施例或者范例，用來(lái)實(shí)施所提供之標(biāo)的之不同特征。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明，以下所述為元件和布局的特定例。這些當(dāng)然僅僅是范例，而且沒(méi)有被限制的打算。舉例來(lái)說(shuō)，上面所述的第一特征或第二特征的構(gòu)造遵循可包括在直接接觸中形成的第一和第二特征之實(shí)施例，也可包括額外的特征可被形成在第一和第二特征之間，使得第一和第二特征可沒(méi)有直接接觸之實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各種范例上重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。重復(fù)的目的是為了簡(jiǎn)化和明晰，并未要讓它主宰先前討論的各種實(shí)施例和/或組態(tài)之間的關(guān)系。

更進(jìn)一步的，空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)，像是“在…下面”、“在…之下”、“向下”、“上”、“向上”諸如此類，當(dāng)要說(shuō)明圖式時(shí)，這些可被使用作為描述一個(gè)元件或特征和另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。除了描述圖式的方向外，空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)旨在包含裝置使用或操作上的不同方向。儀器可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者是其他方向)，于是在此處被使用的空間相關(guān)的術(shù)語(yǔ)可同樣被闡釋。

請(qǐng)參考圖1，圖1顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的頂視圖(布局圖)，該高耐壓半導(dǎo)體裝置1包括一圓形mos裝置11以及一電阻裝置10。該圓形mos裝置11有一重度摻雜n+源極110、一重度摻雜n+漏極112、一漏極絕緣區(qū)116、以及一柵極114。該漏極絕緣區(qū)116，包圍該重度摻雜n+漏極112。該柵極114，包圍該漏極絕緣區(qū)116。該重度摻雜n+源極110包圍該該柵極114。其中該電阻裝置10形成在該漏極絕緣區(qū)116上，并且電性連接該重度摻雜n+漏極112。在圖1中，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)并未圖示該電阻裝置10與該漏極112的連接。此外，該漏極絕緣區(qū)116可以是一場(chǎng)氧化層區(qū)，該場(chǎng)氧化層區(qū)包括氧化硅。

隨著電流需求增加，該圓形mos裝置11并聯(lián)該電阻裝置10的架構(gòu)可能不敷使用。此時(shí)，可采用一跑道型或是手指型uhvmos并聯(lián)一hrpoly電阻的架構(gòu)。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置的頂視圖，該高耐壓半導(dǎo)體裝置2包括一跑道型mos裝置21以及一電阻裝置20。其中該跑道型mos裝置21有一重度摻雜n+源極210、一重度摻雜n+漏極212、一漏極絕緣區(qū)216、以及一柵極214。該漏極絕緣區(qū)216，包圍該重度摻雜n+漏極212。該柵極214，包圍該漏極絕緣區(qū)216。該重度摻雜n+源極210包圍該柵極214。其中該電阻裝置20形成在該漏極絕緣區(qū)216上，并且電性連接(未圖示)該重度摻雜n+漏極212。在圖2中，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)并未圖示該電阻裝置20與該漏極212的連接。此外，該漏極絕緣區(qū)216可以是一場(chǎng)氧化層區(qū)，該場(chǎng)氧化層區(qū)包括氧化硅。

圖2的該電阻裝置20圍繞在該跑道型mos裝置21的該漏極絕緣區(qū)216上方，電阻裝置20 完全由hrpoly電阻構(gòu)成，隨著該跑道型mos裝置21的跑道長(zhǎng)度變長(zhǎng)，則會(huì)遭遇到電阻值過(guò)大的問(wèn)題。如果將電阻裝置20采用較大的間距來(lái)設(shè)置以降低該電阻值，則會(huì)破壞該電阻裝置20下方的該跑道型mos裝置21的電場(chǎng)分布，導(dǎo)致整體的耐壓性不足。

為了解決該跑道型mos裝置21并聯(lián)該電阻裝置20的架構(gòu)導(dǎo)致該電阻值過(guò)大的問(wèn)題，可將圖2所示的電阻裝置20的直線部分的hrpoly電阻(20a)改用金屬取代。

但上述方法無(wú)法使用在手指型uhvmos上，因?yàn)楫?dāng)金屬長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，會(huì)形成一壓降，造成同一電力線上看到不同電壓的金屬，進(jìn)而影響崩潰電壓；此外，也增加制程上的復(fù)雜度及成本。因此，本發(fā)明更進(jìn)一步提供具有弧型電阻裝置的高耐壓半導(dǎo)體裝置，來(lái)進(jìn)行改善，以降低所需面積、減少電阻值、及避免影響崩潰電壓。

圖3顯示依據(jù)本發(fā)明之一實(shí)施例的一高耐壓半導(dǎo)體裝置的剖面圖。參照?qǐng)D3，該高耐壓半導(dǎo)體裝置3包括一mos裝置31以及一電阻裝置30。該mos裝置31包括一源極310和一漏極312；一漏極絕緣區(qū)316，設(shè)于該漏極312和該源極310之間、且毗鄰該漏極312；一柵極314，設(shè)于該漏極絕緣區(qū)316和該源極310之間。該電阻裝置30形成在該漏極絕緣區(qū)316上、且透過(guò)內(nèi)連線340而電性連接該漏極312。該電阻裝置30系由多個(gè)電阻區(qū)段連接而成，且每一該等電阻區(qū)段的形狀包括弧形。

在此實(shí)施例中，該mos裝置30系形成于一半導(dǎo)體p型基板300(p-sub)上。該半導(dǎo)體p型基板300中，形成有一p型井區(qū)302(p-well)，和一n型井區(qū)304(n-well)。該p型井區(qū)302上，形成有該源極310及該柵極314；該n型井區(qū)304上，形成有該漏極絕緣區(qū)316及該漏極312。該p型井區(qū)302與該n型井區(qū)304之間形成一p-n接面。該漏極絕緣區(qū)316，例如是場(chǎng)化層。

在實(shí)施例里，該電阻裝置30系由多晶硅或金屬形成。

在實(shí)施例里，該電阻裝置30的每一該等電阻區(qū)段可以是一弧形線段。而該弧形線段之弧形包括半月形或c形。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)特征所構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置之又一實(shí)施例。

參考圖4，圖4顯示一高耐壓半導(dǎo)體裝置4的頂視圖。該高耐壓半導(dǎo)體裝置4主要由一指狀mos裝置41和一電阻裝置40所構(gòu)成。該指狀mos裝置41包括一指狀漏極區(qū)412、一源極區(qū)410、一漏極絕緣區(qū)416、以及一柵極區(qū)414。其中該指狀漏極區(qū)412具有多個(gè)漏極指狀部412a。該源極區(qū)410包圍該指狀漏極區(qū)412，具有對(duì)應(yīng)于該等漏極指狀部412a的多個(gè)源極袋狀部410a。在此實(shí)施例中，指狀mos裝置41有三個(gè)指狀漏極區(qū)412a及三個(gè)源極袋狀區(qū)410a。該漏極絕緣區(qū)416，形成于該指狀漏極區(qū)412及該源極區(qū)410之間，包圍且毗鄰該指狀漏極區(qū)412。該柵極區(qū)414包圍該絕緣區(qū)416，且形成于該漏極絕緣區(qū)416和該源極區(qū)410之間。

該電阻裝置40形成于該漏極絕緣區(qū)416上，且和該指狀漏極區(qū)412的該等指狀部412a其中之一電性連接。此外，該漏極絕緣區(qū)416可以是一場(chǎng)氧化層區(qū)，該場(chǎng)氧化層區(qū)包括氧化硅。

在實(shí)施例里，該電阻裝置40系由多晶硅或金屬形成。該電阻裝置40由多個(gè)電阻區(qū)段連接而成，每一該等電阻區(qū)段是可以是具有既定寬度的一弧形線段。而該弧形線段之弧形可以是半月形或c形。

在實(shí)施例里，該電阻裝置40的弧形區(qū)段，如圖4所示，該等弧形區(qū)段系由與該指狀漏極區(qū)412的該等指狀部其中之一電性連接處向該源極區(qū)410之對(duì)應(yīng)的源極袋狀部410a延伸，而且愈靠近該對(duì)應(yīng)的源極袋狀部410a的底部者，其弧長(zhǎng)愈大。

在圖4所述的實(shí)施例中，僅只一個(gè)電阻裝置40電性連接指狀部412a；但是本發(fā)明并非限定于此，亦可以依應(yīng)用所需而使用多個(gè)(例如2個(gè)或3個(gè))電阻裝置40，分別電性該等連接指狀部412a。

此外，沿圖4的a-a方向所示的剖面，系與圖3所示者相同。又，如圖4所示，任兩個(gè)該等電阻區(qū)段的連接部，系交錯(cuò)地位于該a-a剖面線的兩側(cè)。

以圖4所示的高耐壓半導(dǎo)體裝置而言，無(wú)需使用如圖2所示的跑道型mos裝置，故能降低所需面積。又使用具有弧形、半月形或c型電阻區(qū)段的電阻裝置，能達(dá)到電阻連續(xù)及減少電阻值的效果，且該等弧形電阻區(qū)段的延伸方式能形成場(chǎng)板(fieldplate)效果進(jìn)而提升崩潰電壓。

前面概述一些實(shí)施例的特征以便對(duì)那些在相關(guān)領(lǐng)域有專業(yè)普通技能的人可更好的理解本發(fā)明的特征。那些在相關(guān)領(lǐng)域有專業(yè)普通技能的人可領(lǐng)會(huì)，他們可容易使用本發(fā)明作為對(duì)為了執(zhí)行相同的目的和/或達(dá)到與在此處介紹之實(shí)施例相同的益處而設(shè)計(jì)或修改其它制程和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。那些在相關(guān)領(lǐng)域有專業(yè)普通技能的人應(yīng)該也了解那些同等品構(gòu)造不背離本發(fā)明的精神和范圍，而且他們可在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神和范圍下，于此處做各種改變、替代和改造。