[发明专利]场板及其电路

说明书

技术领域

本发明的各个方面涉及电路，更具体地涉及包括场板的半导体电路。

背景技术

在多种电学应用中使用场板，并且在高压(HV)半导体器件中特别有用。场板通常包括已知电势下的导电层(例如，与源极、栅极、漏极、地、阴极或阳极相连的金属或多晶硅)，其通过电介质与下方的有源硅电学分隔。这种场板可以用于屏蔽外部干扰(有助于稳定性)，并且可以用于对器件内的电场散布/分布进行整形。场板已经成功地用于改善器件中pn-结的阻断能力，例如分立或集成pn-二极管、双极型晶体管、MOSFET和其他器件。

对于多种应用，当从源极朝着漏极移动时在场板下方具有逐渐增加的厚度的下层电介质是相当有吸引力的。然而，这种结构在技术实现上具有挑战性。单一厚度的电介质不能够实现如使用增加的厚度获得的所需性能。在逐渐增加厚度的in lied中已经使用了多级近似，但是在每一种转变时易受不期望的电场峰值的影响，并且通常要求附加的不期望的制造步骤。

因此，针对多种应用的场板实现仍然具有挑战性。

发明内容

各种示例实施例涉及针对多种应用的基于场板的电路，并且解决了包括上述问题的各种挑战。

各种实施例涉及一种采用场板的装置、方法和系统。结合示例实施例，电路装置包括：具有有源区的衬底、衬底上的电介质材料和通过电介质材料与衬底分隔的邻接场板。所述场板具有第一和第二端部区域，其中第二端部区域进行图案化，具有通过场板的边缘限定的至少一个开口。所述场板响应于施加至场板的电压将场耦合到有源区中，其中经由第二端部区域耦合至有源区的场具有相对于经由第一端部区域耦合至有源区的场的较低强度。

另一个实施例涉及一种集成电路，包括：其中具有电流路径的半导体衬底，包括通过沟道区分隔的源极/漏极电极。所述器件包括衬底上的电介质材料、电介质材料上并且与源极/漏极电极之一横向相邻的栅极。所述栅极配置为向与源极/漏极电极之一相邻的沟道区施加偏置。所述器件还包括具有第一和第二端部区域的邻接场板，所述第一端部区域与栅极相邻，以及所述第二端部区域进行图案化、并且具有由场板边缘限定的至少一个开口。与场板邻接链接的栅极响应于向其施加的电压来将场耦合到沟道区域中，将沟道偏置以在源极/漏极区域之间流动电流(例如，直接地或者经由场板)。经由第二端部区域耦合至有源区的场相对于经由第一端部区域耦合至有源区的场具有较低的强度，如同经由第二端部区域的图案化设置的那样。

根据本发明的另一个示例实施例，如下制造集成电路器件。在半导体衬底中形成有源区，并且在衬底上形成电介质层。邻接场板形成于电介质层上，并且通过在第二端部区域中限定至少一个开口从第一端部区域延伸至第二端部区域。限定所述开口，将所述场板配置为响应于施加至场板的电压，经由第一端部区域和第二端部区域将场耦合至有源区，经由第二端部区域施加的场相对于经由第一端部区域相对于经由第一端部区域耦合至有源区的场具有较低的强度。

以上讨论并非倾向于描述本发明公开的每一个实施例或每一种实现。附图和以下描述也示例了各种实施例。

附图说明

考虑到结合附图的以下详细描述，可以更加全面地理解各种示例实施例，其中：

图1示出了根据本发明示例实施例的具有图案化场板110的半导体器件100的截面图；

图2示出了根据本发明另一个示例实施例的图案化场板；

图3示出了根据本发明另一个示例实施例的其中具有开口的图案化场板；

图4示出了根据本发明另一个示例实施例的电路器件，其具有场板来实现有源区上变化的场；

图5示出了根据本发明另一个示例实施例的场板器件的截面图，所述场板器件具有在场板中图案化并且与下方的电介质转变区偏移的开口；

图6示出了根据本发明另一个示例实施例的场板器件的截面图，所述场板器件具有在场板中图案化并且位于下方的电介质转变区上方的开口；

图7示出了根据本发明另一个示例实施例的场板的侧视图，切割所述场板以有利于所需的掺杂分布；以及

图8示出了根据本发明另一个示例实施例的在不同制造阶段的半导体器件，包括掺杂剂以设置分布。

具体实施方式

尽管本发明可以修改为各种改进和替代形式，在附图中已经作为示例示出了其细节，并且将详细地描述。然而应该理解的是，本发明并非局限于所述的具体实施例。相反，本发明意欲覆盖落在包括在权利要求中限定的各个方面的本发明范围之内的所有改进、等价和替代。另外，在本文全文使用的术语“示例”只是作为说明而不是限制。