[发明专利]用于半导体器件的表面耐压区、半导体器件和电容器

摘要

本发明提出一种用于半导体器件的表面耐压区、半导体器件和电容器，涉及半导体器件技术领域。该半导体器件用含有导电颗粒的绝缘体薄膜覆盖于半导体表面作为实现最佳横向变电位移的方法或辅助方法。此含有导电颗粒的绝缘体膜可以在半导体表面引入电位移，也可以在半导体表面取出电位移，也可以在一部分取出电位移而在另一部分引入电位移。利用最佳横向变电位移可以制造横向高压器件，并可作为纵向高压器件的结边缘技术，又可防止在覆盖异位补偿杂质层的边界上强电场的产生。

主权项

一种用于半导体器件的表面耐压区，所述半导体器件含有第一种导电类型的半导体衬底及一个与衬底相接触的最大电位区，所述最大电位区为重掺杂的第二种导电类型的半导体区或金属区，还有一个与衬底相联接的最小电位区，所述最小电位区为重掺杂的第一种导电类型的半导体区或金属区；所述表面耐压区位于衬底的顶部从所述最大电位区到所述最小电位区的区域，其特征在于：所述表面耐压区至少包含一段覆盖在半导体表面的含有导电颗粒的绝缘体膜，所述含有导电颗粒的绝缘体膜有一个比导电颗粒尺寸大的范围内的平均介电系数，称为宏观介电系数；当所述表面耐压区在所述最大电位区与所述最小电位区间加有接近反向击穿电压时，所述表面耐压区各处对衬底发出净的第一种符号的电位移线，此电位移线的平均电位移约从qNBWpp逐渐地或阶梯式地下降，这里q代表电子电荷，NB代表衬底的杂质浓度，Wpp代表由该衬底形成的单边突变平行平面结在其击穿电压下的耗尽层厚度，电位移系指在一段表面横向尺寸远小于Wpp而又大于该处表面耐压区厚度的面积内有效的总电位移通量数除以该面积所得之值；该处表面耐压区的厚度指该处含有导电颗粒的绝缘体膜的厚度加该处的对衬底有不同掺杂的表面薄层的厚度；所述的净的第一种符号的电位移线的符号是指此种电位移线和第二种导电类型的半导体的电离杂质产生的电位移线的符号一致；所述的净的第一种符号的平均电位移是指第一种符号的平均电位移减去与第一种符号相反的、第二种符号的平均电位移之值；所述表面耐压区在所述净的第一种符号的平均电位移作用下，沿表面横向的电场之值从最大电位区到最小电位区，从零逐渐地或阶梯式地增加；所述含有导电颗粒的绝缘体膜所引起的电位移是指在表面一小段 距离处，在离所述最大电位区最近的一边的沿表面横向的电场乘以此边上的方块电容减去离所述最大电位区最远的一边的沿表面横向的电场乘以此边上的方块电容所得之值；所述的方块电容是指含导电颗粒的绝缘体膜中平行于表面的电位移分量被该处平行于表面的电场分量所除所得之量。