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一種電子器件及其制備方法與流程

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一種電子器件及其制備方法與流程

本發(fā)明涉及電子元器件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電子器件及其制備方法。



背景技術(shù):

功率集成電路也稱(chēng)高壓集成電路,是現(xiàn)代電子學(xué)的重要分支,可為各種功率變換和能源處理裝置提供高速、高集成度、低功耗和抗輻照的新型電路,廣泛應(yīng)用于電力控制系統(tǒng)、汽車(chē)電子、顯示器件驅(qū)動(dòng)、通信和照明等日常消費(fèi)領(lǐng)域以及國(guó)防、航天等諸多重要領(lǐng)域。其應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)大,對(duì)其核心部分的高壓器件也提出了更高的要求。對(duì)功率器件而言,在保證擊穿電壓的前提下,必須盡可能地降低器件的導(dǎo)通電阻來(lái)提高器件性能。但擊穿電壓和導(dǎo)通電阻之間存在一種近似平方關(guān)系,形成所謂的“硅限”。必須引入新的材料或器件結(jié)構(gòu)才能有效的突破“硅限”。為了進(jìn)一步提高器件性能,業(yè)內(nèi)提出了溝道-橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(trench-laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor,trench-ldmos)器件結(jié)構(gòu),有效的提高了半導(dǎo)體功率器件性能。

傳統(tǒng)的絕緣體上硅結(jié)構(gòu)(silicononinsulator,soi)trench-ldmos器件是在漂移區(qū)中部插入一層深的trench層,可以有效的減小漂移區(qū)長(zhǎng)度,降低器件導(dǎo)通電阻,但是器件處于關(guān)態(tài)時(shí),電場(chǎng)大部分都聚集于器件表面,體內(nèi)電場(chǎng)較小,器件容易在表面提前擊穿,限制了擊穿電壓的進(jìn)一步提高。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例提供一種電子器件及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中電子器件擊穿電壓較低的技術(shù)問(wèn)題。

第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子器件,包括:

襯底;

位于所述襯底上的埋氧層;

位于所述埋氧層上遠(yuǎn)離所述襯底一側(cè)的漂移層,所述漂移層的上表面形成有窗口,所述漂移層的上表面為所述漂移層遠(yuǎn)離所述埋氧層一側(cè)的表面;

位于所述窗口內(nèi)壁,或者所述窗口內(nèi)壁以及所述窗口下表面的摻雜區(qū),所述摻雜區(qū)包括第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū);

位于所述窗口內(nèi)的絕緣層,所述絕緣層包括至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,所述第一絕緣層和所述第二絕緣層沿第一方向排列,所述第一方向與所述漂移層的上表面平行;

位于所述絕緣層內(nèi)的至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,所述金屬場(chǎng)板與所述摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置;

位于所述漂移層上遠(yuǎn)離所述埋氧層一側(cè)或者所述絕緣層上遠(yuǎn)離所述埋氧層一側(cè)的源極電極、柵極電極以及漏極電極。

可選的,所述第一絕緣層為sio2層,所述第二絕緣層為低溫共燒陶瓷。

可選的,所述金屬場(chǎng)板包括至少一個(gè)柵極金屬場(chǎng)板和至少一個(gè)漏極金屬場(chǎng)板,所述柵極金屬場(chǎng)板與所述柵極電極連接,所述漏極金屬場(chǎng)板與所述漏極電極連接;

所述第一摻雜區(qū)為n型摻雜區(qū),所述柵極金屬場(chǎng)板與所述n型摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置;所述第二摻雜區(qū)為p型摻雜區(qū),所述漏極金屬場(chǎng)板與所述p型摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置。

可選的,所述柵極金屬場(chǎng)板和所述漏極金屬場(chǎng)板位于所述第一絕緣層內(nèi);或者,

所述柵極金屬場(chǎng)板和所述漏極金屬場(chǎng)板位于所述第二絕緣層內(nèi);或者,

所述柵極金屬場(chǎng)板位于所述第一絕緣層內(nèi),所述漏極金屬場(chǎng)板位于第二絕緣層內(nèi);或者,

所述柵極金屬場(chǎng)板位于所述第二絕緣層內(nèi),所述漏極金屬場(chǎng)板位于第一絕緣層內(nèi);或者,

所述柵極金屬場(chǎng)板和所述漏極金屬場(chǎng)板位于所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的界面交界處。

可選的,所述絕緣層包括兩個(gè)第一絕緣層和至少兩個(gè)第二絕緣層,沿所述第一方向,至少兩個(gè)所述第二絕緣層位于兩個(gè)所述第一絕緣層之間,且至少兩個(gè)所述第二絕緣層的介電常數(shù)不同。

可選的,所述絕緣層包括至少兩個(gè)第一絕緣層和至少兩個(gè)第二絕緣層,所述第一絕緣層和所述第二絕緣層沿所述第一方向間隔交叉排列,且至少兩個(gè)所述第二絕緣層的介電常數(shù)相同或者不同。

可選的,所述電子器件還包括:

多晶硅層,與所述柵極電極對(duì)應(yīng)設(shè)置;

源極體區(qū),與所述源極電極對(duì)應(yīng)設(shè)置。

可選的,所述襯底為p型襯底,所述漂移層為n型漂移層,所述埋氧層為sio2層。

第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電子器件的制備方法,包括:

提供一襯底并在所述襯底上制備埋氧層;

在所述埋氧層上遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)制備漂移層,所述漂移層的上表面形成有窗口,所述漂移層的上表面為所述漂移層遠(yuǎn)離所述埋氧層一側(cè)的表面;

在所述窗口內(nèi)壁,或者所述窗口內(nèi)壁以及所述窗口下表面制備摻雜區(qū),所述摻雜區(qū)包括第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū);

在所述窗口內(nèi)制備絕緣層,所述絕緣層包括至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,所述第一絕緣層和所述第二絕緣層沿第一方向排列,所述第一方向與所述漂移層的上表面平行;

在所述絕緣層內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,所述金屬場(chǎng)板與所述摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置;

在所述漂移層上遠(yuǎn)離所述埋氧層的一側(cè)或者所述絕緣層上遠(yuǎn)離所述埋氧層的一側(cè)制備源極電極、柵極電極以及漏極電極。

可選的,所述金屬場(chǎng)板包括至少一個(gè)柵極金屬場(chǎng)板和至少一個(gè)漏極金屬場(chǎng)板;

所述柵極金屬場(chǎng)板與所述柵極電極同時(shí)制備,所述漏極金屬場(chǎng)板與所述漏極電極同時(shí)制備。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件及其制備方法,電子器件包括襯底、埋氧層和位于埋氧層上的漂移層,漂移層的上表面形成有窗口,窗口內(nèi)壁或者窗口內(nèi)壁以及窗口的下表面形成有摻雜區(qū),窗口內(nèi)形成有絕緣層,絕緣層包括至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,絕緣層內(nèi)形成有至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,在器件處于反向耐壓時(shí),至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板都會(huì)在漂移層中引入新的電場(chǎng)峰值,并且在第一絕緣層和第二絕緣層的界面交界處也會(huì)產(chǎn)生新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高電子器件擊穿電壓;在電子器件導(dǎo)通時(shí),絕緣層的輔助耗盡作用可以有效的耗盡窗口內(nèi)的摻雜區(qū),降低電子器件導(dǎo)通電阻。

附圖說(shuō)明

為了更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明示例性實(shí)施例的技術(shù)方案,下面對(duì)描述實(shí)施例中所需要用到的附圖做一簡(jiǎn)單介紹。顯然,所介紹的附圖只是本發(fā)明所要描述的一部分實(shí)施例的附圖,而不是全部的附圖,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖得到其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子器件的制備方法的流程示意圖;

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的在襯底上制備埋氧層的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的在埋氧層上制備漂移層的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的在漂移層的上表面制備窗口的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的在窗口內(nèi)制備摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10a為本發(fā)明實(shí)施例提供的在窗口內(nèi)制備形成第一絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10b為本發(fā)明實(shí)施例提供的在對(duì)第一絕緣層進(jìn)行刻蝕,形成第二絕緣層制備區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10c為本發(fā)明實(shí)施例提供的在第二絕緣層制備區(qū)域制備形成第二絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的制備多晶硅層、源極體區(qū)、源極摻雜區(qū)和漏極摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的在絕緣層內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備源極電極、柵極電極以及漏極電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,以下將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,通過(guò)具體實(shí)施方式,完整地描述本發(fā)明的技術(shù)方案。顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例,基于本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下獲得的所有其他實(shí)施例,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件可以包括:

襯底10;

位于襯底10上的埋氧層20;

位于埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)的漂移層30,漂移層30的上表面形成有窗口40,漂移層30的上表面為漂移層30遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的表面;

位于窗口40內(nèi)壁,或者窗口40內(nèi)壁以及窗口40下表面的摻雜區(qū)50,摻雜區(qū)50包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502;

位于窗口40內(nèi)的絕緣層60,絕緣層60包括至少一個(gè)第一絕緣層601和至少一個(gè)第二絕緣層602,第一絕緣層601和第二絕緣層602沿第一方向排列,所述第一方向與漂移層30的上表面平行;

位于絕緣層60內(nèi)的至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板70,金屬場(chǎng)板70與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置;

位于漂移層30上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)或者絕緣層60上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的源極電極801、柵極電極802以及漏極電極803。

示例性的,襯底10可以為p型襯底,可以通過(guò)在單晶硅襯底或者單晶鍺襯底上通過(guò)摻入p型雜質(zhì)得到所述p型襯底,所述p型雜質(zhì)可以為硼、銦、鎵以及鋁中的一種或者幾種的組合。

埋氧層20位于襯底10上,埋氧層20可以為sio2層。

漂移層30位于埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10的一側(cè),漂移層30可以為n型漂移層,可以通過(guò)在單晶硅襯底或者單晶鍺襯底上通過(guò)摻入n型雜質(zhì)得到所述n型襯底,所述n型雜質(zhì)可以為磷或者其他五價(jià)元素材料。

可選的,襯底10、埋氧層20和漂移層30可以共同作為所述電子器件的絕緣體上硅結(jié)構(gòu)(silicononinsulator,soi)沉底。

示例性的,漂移層30的上表面形成有窗口40,可選的,漂移層30的上表面為漂移層30遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的表面??蛇x的,沿第一方向,窗口40的延伸長(zhǎng)度可以小于漂移層30的上表面的延伸長(zhǎng)度,沿第二方向,窗口40的深度可以小于漂移層30的高度。可選的,所述第一方向可以為水平方向,所述第二方向可以為豎直方向。

摻雜區(qū)50位于窗口40內(nèi)壁,或者窗口40內(nèi)壁以及窗口40的下表面,摻雜區(qū)50可以包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502,第一摻雜區(qū)501可以位于窗口40的一側(cè)內(nèi)壁上,第二摻雜區(qū)502可以位于窗口40的另一側(cè)內(nèi)壁上;或者第一摻雜區(qū)501可以位于窗口40的一側(cè)內(nèi)壁上以及窗口40的下表面,第二摻雜區(qū)502可以位于窗口40的另一側(cè)內(nèi)壁上;或者第一摻雜區(qū)501可以位于窗口40的一側(cè)內(nèi)壁上,第二摻雜區(qū)502位于窗口40的另一側(cè)內(nèi)壁以及窗口40的下表面上;或者第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502還可以相互間隔設(shè)置,圖1僅以第一摻雜區(qū)501位于窗口40的一側(cè)內(nèi)壁上,第二摻雜區(qū)502可以位于窗口40的另一側(cè)內(nèi)壁上為例進(jìn)行說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例不對(duì)第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502的位置進(jìn)行限定。

絕緣層60位于窗口40內(nèi),絕緣層60可以包括至少一個(gè)第一絕緣層601和至少一個(gè)第二絕緣層602,第一絕緣層601和第二絕緣層602沿第一方向排列,其中,第一方向與漂移層30的上表面平行,可選的,所述第一方向可以為水平方向,圖1僅以絕緣層60包括一個(gè)第一絕緣層601和一個(gè)第二絕緣層602為例進(jìn)行說(shuō)明??蛇x的,第一絕緣層601可以為sio2層,第二絕緣層602可以為低溫共燒陶瓷(lowtemperatureco-firedceramic,ltcc)材料,ltcc材料相比于傳統(tǒng)材料,燒結(jié)溫度低,與sio2層工藝溫度相近??蛇x的,絕緣層60的上表面與漂移層30的上表面齊平。

金屬場(chǎng)板70位于絕緣層60內(nèi),金屬場(chǎng)板70可以包括至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,圖1僅以?xún)蓚€(gè)金屬場(chǎng)板為例進(jìn)行說(shuō)明,例如柵極金屬場(chǎng)板701和漏極金屬場(chǎng)板702??蛇x的,柵極金屬場(chǎng)板701和漏極金屬場(chǎng)板702可以位于第一絕緣層601內(nèi);或者,柵極金屬場(chǎng)板701和漏極金屬場(chǎng)板702位于第二絕緣層602內(nèi);或者,柵極金屬場(chǎng)板701位于第一絕緣層601內(nèi),漏極金屬場(chǎng)板702位于第二絕緣層602內(nèi);或者,柵極金屬場(chǎng)板701位于第二絕緣層602內(nèi),漏極金屬場(chǎng)板702第一絕緣層601內(nèi);或者,柵極金屬場(chǎng)板701和漏極金屬場(chǎng)板702位于第一絕緣層601和第二絕緣層602的界面交界處,圖1僅以柵極金屬場(chǎng)板701位于第一絕緣層601內(nèi),漏極金屬場(chǎng)板702位于第二絕緣層602內(nèi)為例進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)柵極金屬場(chǎng)板701和漏極金屬場(chǎng)板702的位置不進(jìn)行限定,上述位置關(guān)系僅作為舉例說(shuō)明,金屬場(chǎng)板70和絕緣層60其他的位置關(guān)系也包含在本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明構(gòu)思內(nèi)。

源極金屬801、柵極金屬802和漏極金屬803位于偏移層30上遠(yuǎn)離埋氧層20的一側(cè)或者絕緣層60上遠(yuǎn)離埋氧層20的一側(cè),源極金屬801、柵極金屬802和漏極金屬803分別位于預(yù)設(shè)的源極區(qū)、柵極區(qū)和漏極區(qū)。可選的,柵極金屬場(chǎng)板701與柵極電極802連接,漏極金屬場(chǎng)板702與漏極電極803連接。

可選的,金屬場(chǎng)板70可以與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置,具體的,第一摻雜區(qū)501可以為n型摻雜區(qū),所述n型摻雜區(qū)與柵極金屬場(chǎng)板701對(duì)應(yīng)設(shè)置,第二摻雜區(qū)502可以為p型摻雜區(qū),所述p型摻雜區(qū)與漏極金屬場(chǎng)板702對(duì)應(yīng)設(shè)置。

可選的,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件還可以包括多晶硅層90,如圖1所示,多晶硅層90與柵極電極802對(duì)應(yīng)設(shè)置,多晶硅層90可以位于絕緣層60內(nèi),例如第一絕緣層601或者第二絕緣層602內(nèi)。

可選的,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件還可以包括源極體區(qū)100,源極體區(qū)100與源極電極801對(duì)應(yīng)設(shè)置,如圖1所示。

可選的,與源極金屬801對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有源極摻雜區(qū)110,源極摻雜區(qū)110可以包括p型摻雜區(qū)和n型摻雜區(qū);與漏極金屬802對(duì)應(yīng)設(shè)置的區(qū)域設(shè)置有漏極摻雜區(qū)120,漏極摻雜區(qū)120可以包括n型摻雜區(qū),如圖1所示。

綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件,包括襯底、埋氧層和位于埋氧層上的漂移層,漂移層的上表面形成有窗口,窗口內(nèi)壁或者窗口內(nèi)壁以及窗口的下表面形成有摻雜區(qū),窗口內(nèi)形成有絕緣層,絕緣層包括至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,絕緣層內(nèi)形成有至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,在器件處于反向耐壓時(shí),至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板都會(huì)在漂移層中引入新的電場(chǎng)峰值,并且在第一絕緣層和第二絕緣層的界面交界處也會(huì)產(chǎn)生新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高電子器件擊穿電壓;在電子器件導(dǎo)通時(shí),絕緣層的輔助耗盡作用可以有效的耗盡窗口內(nèi)的摻雜區(qū),降低電子器件導(dǎo)通電阻。

可選的,圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2所示的電子器件以上述實(shí)施例所述的電子器件為基礎(chǔ),在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件可以包括:

襯底10;

位于襯底10上的埋氧層20;

位于埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)的漂移層30,漂移層30的上表面形成有窗口40,漂移層30的上表面為漂移層30遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的表面;

位于窗口40內(nèi)壁,或者窗口40內(nèi)壁以及窗口40下表面的摻雜區(qū)50,摻雜區(qū)50包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502;

位于窗口40內(nèi)的絕緣層60,絕緣層60包括至少一個(gè)第一絕緣層601和至少一個(gè)第二絕緣層602,第一絕緣層601和第二絕緣層602沿第一方向排列,所述第一方向與漂移層30的上表面平行;

位于絕緣層60內(nèi)的三個(gè)金屬場(chǎng)板70,金屬場(chǎng)板70與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置;

位于漂移層30上或者絕緣層60上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的源極電極801、柵極電極802以及漏極電極803。

示例性的,圖2所示的電子器件與圖1所示的電子器件的不同之處在于電子器件包括三個(gè)金屬場(chǎng)板,如圖2所示,柵極金屬場(chǎng)板701、漏極金屬場(chǎng)板702和第三金屬場(chǎng)板703??蛇x的,第三金屬場(chǎng)板703可以為柵極金屬場(chǎng)板或者漏極金屬場(chǎng)板,圖2以第三金屬場(chǎng)板703為柵極金屬場(chǎng)板為例進(jìn)行說(shuō)明。柵極金屬場(chǎng)板701和第三金屬場(chǎng)板可以703為柵極金屬層場(chǎng)板,可以與柵極電極802連接,漏極金屬場(chǎng)板702為漏極金屬場(chǎng)板,可以與漏極電極803連接??蛇x的,柵極金屬場(chǎng)板701和第三金屬場(chǎng)板可以703可以位于第一絕緣層601內(nèi),漏極金屬場(chǎng)板702可以位于第二絕緣層602內(nèi)。可選的,柵極金屬場(chǎng)板701和第三金屬場(chǎng)板可以703可以與第一摻雜區(qū)501對(duì)應(yīng)設(shè)置,第一摻雜區(qū)501可以為n型摻雜區(qū);漏極金屬場(chǎng)板702可以與第二摻雜區(qū)502對(duì)應(yīng)設(shè)置,第二摻雜區(qū)502可以為p型摻雜區(qū)。在器件處于反向耐壓時(shí),柵極金屬場(chǎng)板701、漏極金屬場(chǎng)板702和第三金屬場(chǎng)板703都會(huì)在漂移層中引入新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高器件擊穿電壓。

可選的,圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖,圖3所示的電子器件以上述實(shí)施例所述的電子器件為基礎(chǔ),在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件可以包括:

襯底10;

位于襯底10上的埋氧層20;

位于埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)的漂移層30,漂移層30的上表面形成有窗口40,漂移層30的上表面為漂移層30遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的表面;

位于窗口40內(nèi)壁,或者窗口40內(nèi)壁以及窗口40下表面的摻雜區(qū)50,摻雜區(qū)50包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502;

位于窗口40內(nèi)的絕緣層60,絕緣層60包括兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,沿所述第一方向,至少兩個(gè)第二絕緣層602位于兩個(gè)第一絕緣層601之間,且至少兩個(gè)第二絕緣層602的介電常數(shù)不同。

位于絕緣層60內(nèi)的至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板70,金屬場(chǎng)板70與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置;

位于漂移層30上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)或者絕緣層60上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的源極電極801、柵極電極802以及漏極電極803。

圖3所示的電子器件與圖1所示的電子器件的不同之處在于絕緣層60包括兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,如圖3所示,沿第一方向,兩個(gè)第二絕緣層602位于第一絕緣層601之間,圖3僅以?xún)蓚€(gè)第二絕緣層602為例進(jìn)行說(shuō)明??蛇x的,第一絕緣層601可以為sio2層,第二絕緣層602可以為ltcc材料,且兩個(gè)第二絕緣層602的介電常數(shù)不同,例如,兩個(gè)絕緣層602的介電常數(shù)可以分別為2.9和2,需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例中的介電常數(shù)指的是相對(duì)介電常數(shù)。ltcc材料相比于傳統(tǒng)材料,燒結(jié)溫度低,與sio2層工藝溫度相近,因此,設(shè)置電子器件包括兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,至少兩個(gè)第二絕緣層602位于兩個(gè)第一絕緣層601之間,且至少兩個(gè)第二絕緣層602的介電常數(shù)不同,在第一絕緣層601和第二絕緣層602的界面交界處,以及介電常數(shù)不同的相鄰兩個(gè)第二絕緣層602的界面交界處產(chǎn)生新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高電子器件擊穿電壓;在電子器件導(dǎo)通時(shí),絕緣層的輔助耗盡作用可以有效的耗盡窗口內(nèi)的摻雜區(qū),降低電子器件導(dǎo)通電阻。

可選的,圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種電子器件的結(jié)構(gòu)示意圖,圖4所示的電子器件以上述實(shí)施例所述的電子器件為基礎(chǔ),在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),如圖4所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件可以包括:

襯底10;

位于襯底10上的埋氧層20;

位于埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10一側(cè)的漂移層30,漂移層30的上表面形成有窗口40,漂移層30的上表面為漂移層30遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的表面;

位于窗口40內(nèi)壁,或者窗口40內(nèi)壁以及窗口40下表面的摻雜區(qū)50,摻雜區(qū)50包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502;

位于窗口40內(nèi)的絕緣層60,絕緣層60包括至少兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,第一絕緣層601和第二絕緣層602沿第一方向間隔交叉排列,且至少兩個(gè)第二絕緣層602的介電常數(shù)相同或者不同;

位于絕緣層60內(nèi)的至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板70,金屬場(chǎng)板70與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置;

位于漂移層30上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)或者絕緣層60上遠(yuǎn)離埋氧層20一側(cè)的源極電極801、柵極電極802以及漏極電極803。

圖4所示的電子器件與圖1所示的電子器件的不同之處在于絕緣層60包括至少兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,如圖4所示,第一絕緣層601和第二絕緣層602沿第一方向間隔交叉排列,圖4僅以?xún)蓚€(gè)第一絕緣層601和兩個(gè)第二絕緣層602間隔交叉排列為例進(jìn)行說(shuō)明。可選的,第一絕緣層601可以為sio2層,第二絕緣層602可以為ltcc材料,且兩個(gè)第二絕緣層602的介電常數(shù)相同或者不同。ltcc材料相比于傳統(tǒng)材料,燒結(jié)溫度低,與sio2層工藝溫度相近,因此,設(shè)置電子器件包括至少兩個(gè)第一絕緣層601和第二絕緣層602間隔交叉排列,在第一絕緣層601和第二絕緣層602的界面交界處會(huì)產(chǎn)生新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高電子器件擊穿電壓;在電子器件導(dǎo)通時(shí),絕緣層的輔助耗盡作用可以有效的耗盡窗口內(nèi)的摻雜區(qū),降低電子器件導(dǎo)通電阻。

可選的,圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子器件的制備方法的流程示意圖,如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件的制備方法可以包括:

s110、提供一襯底并在所述襯底上制備埋氧層。

示例性的,圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的在襯底上制備埋氧層的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,在襯底10上制備埋氧層20,襯底10可以為p型襯底,埋氧層20可以為sio2層。可選的,在襯底10上制備埋氧層20可以通過(guò)在襯底10上沉積埋氧層材料的方式制備埋氧層20,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)埋氧層20的制備方法不進(jìn)行限定。

s120、在所述埋氧層上遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)制備漂移層,所述漂移層的上表面形成有窗口,所述漂移層的上表面為所述漂移層遠(yuǎn)離所述埋氧層一側(cè)的表面。

示例性的,圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的在埋氧層上制備漂移層的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,在埋氧層20上遠(yuǎn)離襯底10的一側(cè)制備漂移層30,漂移層30可以為n型漂移層??蛇x的,可以是通過(guò)在埋氧層20上沉積偏移層材料的方式制備得到偏移層30。

可選的,圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的在漂移層的上表面制備窗口的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,在偏移層30的上表面上形成有窗口40,偏移層30的上表面可以為偏移層30遠(yuǎn)離埋氧層20的一側(cè)表面??蛇x的,在漂移層30的上表面制備窗口40,可以通過(guò)刻蝕偏移層30的上表面的方式制備得到窗口40,具體可以是通過(guò)干法刻蝕或者濕法刻蝕的方式對(duì)漂移層30的上表面進(jìn)行刻蝕,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)刻蝕方法不進(jìn)行限定。

s130、在所述窗口內(nèi)壁,或者所述窗口內(nèi)壁以及所述窗口下表面制備摻雜區(qū),所述摻雜區(qū)包括第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)。

示例性的,圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的在窗口內(nèi)制備摻雜區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖9所示,在窗口40的內(nèi)壁,或者窗口40的內(nèi)壁以及下表面制備摻雜區(qū)50,摻雜區(qū)50可以包括第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502??蛇x的,第一摻雜區(qū)可501可以為n型摻雜區(qū),第二摻雜區(qū)502可以為p型摻雜區(qū),或者第一摻雜區(qū)可501可以為p型摻雜區(qū),第二摻雜區(qū)502可以為n型摻雜區(qū),具體可以通過(guò)在窗口40的內(nèi)壁或者窗口40的內(nèi)壁以及下表面注入n型離子和p型離子的方式得到n型摻雜區(qū)和p型摻雜區(qū)。圖9僅以分別在窗口40的兩側(cè)內(nèi)壁上分別形成第一摻雜區(qū)501和第二摻雜區(qū)502為例進(jìn)行說(shuō)明。

s140、在所述窗口內(nèi)制備絕緣層,所述絕緣層包括至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,所述第一絕緣層和所述第二絕緣層沿第一方向排列,所述第一方向與所述漂移層的上表面平行。

示例性的,在窗口40內(nèi)制備形成絕緣層60,絕緣層60的上表面與漂移層30的上表面齊平,絕緣層60可以包括至少一個(gè)第一絕緣層601和至少一個(gè)第二絕緣層602??蛇x的,第一絕緣層601可以為sio2層,第二絕緣層602可以為ltcc材料。

可選的,在窗口40內(nèi)制備第一絕緣層601和第二絕緣層602具體可以包括:

在窗口40內(nèi)沉積第一絕緣層材料,制備形成第一絕緣層601;

在與第二絕緣層602對(duì)應(yīng)的位置處對(duì)第一絕緣層601進(jìn)行刻蝕,漏出窗口40的下表面,得到第二絕緣層602的制備區(qū)域;

在第二絕緣層602的制備區(qū)域沉積第二絕緣層材料,制備形成第二絕緣層602。

示例性的,圖10a為本發(fā)明實(shí)施例提供的在窗口內(nèi)制備形成第一絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10b為本發(fā)明實(shí)施例提供的在對(duì)第一絕緣層進(jìn)行刻蝕,形成第二絕緣層制備區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10c為本發(fā)明實(shí)施例提供的在第二絕緣層制備區(qū)域制備形成第二絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖10a、10b和10c所示,在窗口40內(nèi)沉積第一絕緣層材料,例如sio2,制備形成第一絕緣層601,接著對(duì)第一絕緣層601進(jìn)行刻蝕,例如干法刻蝕或者濕法刻蝕,得到第二絕緣層602的制備區(qū)域,之后可以對(duì)第二絕緣層602的制備區(qū)域進(jìn)行清洗,避免第二絕緣層602的制備區(qū)域存在其他雜質(zhì),然后在第二絕緣層602的制備區(qū)域沉積或者涂抹第二絕緣層材料,制備形成第二絕緣層602。

需要說(shuō)明的是,圖10a、10b和10c僅對(duì)絕緣層60包含一個(gè)第一絕緣層601和一個(gè)第二絕緣層602的制備過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明,當(dāng)絕緣層60包含至少兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602時(shí),例如當(dāng)絕緣層60包括兩個(gè)第一絕緣層601和至少兩個(gè)第二絕緣層602,且沿所述第一方向,至少兩個(gè)第二絕緣層602位于兩個(gè)第一絕緣層601之間時(shí),圖10a、10b和10c所示的制備方法同樣適用,這里不再贅述。

可選的,制備形成絕緣層60之后,還可以包括:

在絕緣層60內(nèi)制備多晶硅層90;

在偏移層30上與源極金屬801對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成源極體區(qū)100;

在源極體區(qū)100上與源極金屬801對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成源極摻雜區(qū)110;

在偏移層30上與漏極金屬803對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成漏極摻雜區(qū)120,如圖11所示。

s150、在所述絕緣層內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,所述金屬場(chǎng)板與所述摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置。

示例性的,圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的在絕緣層內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖12所示,在絕緣層60內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板70,圖12僅以?xún)蓚€(gè)金屬場(chǎng)板為例進(jìn)行說(shuō)明,例如第一金屬場(chǎng)板701和第二金屬場(chǎng)板702,兩個(gè)金屬場(chǎng)板可以分別為柵極金屬場(chǎng)板和漏極金屬場(chǎng)板,例如,第一金屬場(chǎng)板701為柵極金屬場(chǎng)板,第二金屬場(chǎng)板702為漏極金屬場(chǎng)板,或者第一金屬場(chǎng)板701為漏極金屬場(chǎng)板,第二金屬場(chǎng)板702為柵極金屬場(chǎng)板,這里不進(jìn)行限定??蛇x的,金屬場(chǎng)板70與摻雜區(qū)50對(duì)應(yīng)設(shè)置,例如,柵極金屬場(chǎng)板與n型摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置,漏極金屬場(chǎng)板與p型金屬場(chǎng)板對(duì)應(yīng)設(shè)置。

可選的,在絕緣層60內(nèi)制備金屬場(chǎng)板70,可以通過(guò)對(duì)絕緣層60進(jìn)行刻蝕形成金屬場(chǎng)板窗口,在金屬場(chǎng)板窗口內(nèi)淀積金屬形成金屬場(chǎng)板70。

s160、在所述漂移層上遠(yuǎn)離所述埋氧層的一側(cè)或者所述絕緣層上遠(yuǎn)離所述埋氧層的一側(cè)制備源極電極、柵極電極以及漏極電極。

示例性的,圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備源極電極、柵極電極以及漏極電極的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖13所示,在偏移層30上或者絕緣層60上與源極電極801、柵極電極802和漏極電極803對(duì)應(yīng)的位置制備源極電極801、柵極電極802和漏極電極803。

可選的,金屬場(chǎng)板70可以包括至少一個(gè)柵極金屬場(chǎng)板和至少一個(gè)漏極金屬場(chǎng)板,所述柵極金屬場(chǎng)板與柵極電極802連接,所述漏極金屬場(chǎng)板與漏極電極803連接。

可選的,在制備金屬場(chǎng)板70、源極電極801、柵極電極802和漏極電極803的時(shí),可以首先對(duì)絕緣層60進(jìn)行刻蝕,得到金屬場(chǎng)板窗口,然后在偏移層30上或者絕緣層60上以及金屬場(chǎng)板窗口中同時(shí)沉積金屬材料,在金屬場(chǎng)板窗口中得到金屬場(chǎng)板70,在偏移層30上以及絕緣層60上得到整層的金屬電極,之后對(duì)整層的金屬電極進(jìn)行刻蝕,分別得帶源極電極801、柵極電極802和漏極電極803,即柵極金屬場(chǎng)板與柵極電極802同時(shí)制備,漏極金屬場(chǎng)板與漏極電極803同時(shí)制備。

綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的電子器件的制備方法,通過(guò)在窗口內(nèi)形成摻雜區(qū),在絕緣層內(nèi)制備至少一個(gè)第一絕緣層和至少一個(gè)第二絕緣層,在絕緣層內(nèi)制備至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板,在器件處于反向耐壓時(shí),至少兩個(gè)金屬場(chǎng)板都會(huì)在漂移層中引入新的電場(chǎng)峰值,并且在第一絕緣層和第二絕緣層的界面交界處也會(huì)產(chǎn)生新的電場(chǎng)峰值,從而提高了漂移層的平均電場(chǎng),提高電子器件擊穿電壓;在電子器件導(dǎo)通時(shí),絕緣層的輔助耗盡作用可以有效的耗盡窗口內(nèi)的摻雜區(qū),降低電子器件導(dǎo)通電阻。

注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整、相互結(jié)合和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。

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