專利名稱：多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造的制作方法
一般高速、高頻的半導(dǎo)體元件，在過(guò)電壓、過(guò)電流的影響下極易發(fā)生失效而無(wú)法工作，其改善的方法多采用發(fā)射極E并聯(lián)方式(如圖3所示)，并於各發(fā)射極E端接設(shè)電阻R。其多發(fā)射極E設(shè)置的方法(如

圖1所示)，即在半導(dǎo)體1上植入多個(gè)發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b，以形成多個(gè)發(fā)射極，而該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b下方皆呈直角f，又該半導(dǎo)體1與發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b上方則再設(shè)置氧化碳層c，并將高阻抗金屬層d覆設(shè)於半導(dǎo)體1、發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b、氧化碳層c上方，在高阻抗金屬層d上方則再鋪設(shè)一層低阻抗金屬層e形成一半導(dǎo)體晶粒。
為使該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b接觸孔a變小以提高阻抗，因而形成各種多邊形的排列(如圖2-a至2-e所示)，這種方法雖然可提高阻抗，但是使整個(gè)半導(dǎo)體尺寸面積增加，致使材料增加，從而增加了生產(chǎn)成本；又因發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b下方都呈直角f，極易造成電流集中而形成熱點(diǎn)，使得該半導(dǎo)體更易因該熱點(diǎn)溫度不斷上升而損壞燒毀；另有人於發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b周緣環(huán)設(shè)槽溝4，以使發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b接觸孔變小，而達(dá)附加阻抗作用，然卻同樣使整個(gè)半導(dǎo)體尺寸面積增加。如何改善上述問(wèn)題是激發(fā)本案發(fā)明人的發(fā)明動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的首要目的在于提供一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造，其於多邊形(含圓形)的各個(gè)發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層上設(shè)有數(shù)條淺凹交集，以分割該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層，而使其發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔更加變小而提高阻抗與金屬接觸，進(jìn)而使達(dá)到縮小半導(dǎo)體晶粒體積，大幅度降低生產(chǎn)成本的目的。
本發(fā)明的另一目的仍在于提供一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造，其於該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層下方設(shè)弧形邊緣，以防止電流集中。
為方便了解本發(fā)明其他特征、優(yōu)點(diǎn)及其所達(dá)成的功效，特將本發(fā)明配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下圖號(hào)說(shuō)明1、半導(dǎo)體2、發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層3、淺凹4、槽溝5、阻礙端點(diǎn)6、阻礙端點(diǎn)21、弧形邊緣a、接觸孔
b、發(fā)射區(qū)擴(kuò)散孔c、氧化碳層d、高阻抗金屬層e、低阻抗金屬層f、直角邊緣E、發(fā)射極圖示說(shuō)明圖1為通常所采用的發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層排列圖形俯視平面示意圖。
圖2將圖一發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層b周緣再環(huán)設(shè)槽溝平面示意圖。
圖3為圖一發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層的等效電路。
圖3-1為一般具多發(fā)射區(qū)半導(dǎo)體各元素構(gòu)件植設(shè)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例平面示意圖。
圖5為本發(fā)明其發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層擴(kuò)散深度、擴(kuò)散邊緣示意圖。
請(qǐng)參閱圖四中圖4-a、圖4-a’、圖4-b、圖4-b’、圖4-b”、圖4-c、圖4-c’所示，本發(fā)明於多邊形(含圖形)各個(gè)發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層2上設(shè)有數(shù)條淺凹3交集，以分割該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層2，使其發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔更加變小而提高阻抗與金屬層接觸，又該數(shù)條淺凹內(nèi)設(shè)置由二氧化碳、氮化碳、磷碳玻璃所構(gòu)成阻礙物質(zhì)，使本發(fā)明可縮小半導(dǎo)體晶粒一半體積，因而可大幅降低生產(chǎn)成本；又如圖5中(a)、(b)示，本發(fā)明又於具不同深淺度的發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層2下方直角處削成弧形邊緣21，以防止電流集中，同時(shí)再如圖4-c’、4-b”并於發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層2淺凹3兩端各設(shè)有一阻礙端點(diǎn)5，或於淺凹3交集點(diǎn)設(shè)一阻礙端點(diǎn)5，以緩沖或抑制電流集中；采用本發(fā)明圓形構(gòu)造，不僅僅緩和彎折部分電流集中，在漸擴(kuò)的場(chǎng)合下，更達(dá)到發(fā)射區(qū)分割的作用，即電流被分散，從而抑制熱點(diǎn)的形成，使得安全范圍擴(kuò)大。
實(shí)施例比較采用8塊掩摸板典型雙極功率IC中，形成功率晶體管的發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層圖形；該8塊掩摸板為隔離、PNP基區(qū)、PNP發(fā)射區(qū)、NPN基區(qū)、NPN發(fā)射區(qū)、電阻、接觸孔、金屬布線；采用如圖一所示典型的多發(fā)射極結(jié)構(gòu)該8塊掩摸板為埋層、深磷集電極、隔離、基區(qū)、發(fā)射區(qū)、接觸孔、金屬布線、壓點(diǎn)；該種場(chǎng)合下，晶體管部分晶粒尺寸為1mm×1mm，可得到
1、最大電流。
2、依實(shí)施例1同樣制成雙極型功率IC，若采用圖二所示附加電阻圖形時(shí)，在同樣允許電流測(cè)定下，所測(cè)得電流1.2A，即電流增加20％。
3、周實(shí)施例1同樣制成的雙極型功率IC中，采用圖4所示本發(fā)明的帶附加阻抗發(fā)射區(qū)圖形，在同樣允許電流測(cè)定下獲1.5A電流，比常規(guī)采用的附加阻抗場(chǎng)合提高了20％的電流，與常規(guī)多發(fā)射區(qū)圖形相比提高50％，即雙極型功率IC的功率晶體管部的晶粒面積可比常規(guī)縮小50％，比采用附加阻抗縮小20％。
4、圖4-c’及4-b”所示抑制流向圖形端點(diǎn)的阻礙端點(diǎn)圖形，特別適用于高耐壓、小電流的雙極型功率IC中晶體管的高壓工作(例如50V)，舉例來(lái)說(shuō)，在12V工作電壓下，晶體管部分的晶粒尺寸1mm×1mm時(shí)，與常規(guī)的1A到1.5A設(shè)計(jì)相比，在高耐壓設(shè)計(jì)下，同樣條件，電流值約減少50％，然而采用本實(shí)施圖形后，雖無(wú)法避免電流的減小，但減值維持在30％左右，也比前種方法獲得了20％的改善。
本發(fā)明具體效果1、本發(fā)明可比一般半導(dǎo)體晶粒尺寸減少一半左右，經(jīng)濟(jì)效益明顯，因此適用於半導(dǎo)體器件。
2、本發(fā)明不僅適用於分立元件，且適用於集成電路IC。
3、可提高發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔阻抗。
4、可緩沖或抑制電流集中。
權(quán)利要求
1.一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造，其於多邊形(含圓形)的各個(gè)發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層上設(shè)有數(shù)條淺凹交集，以分割該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層，而使其發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔更加變小而提高阻抗與金屬接觸，又該數(shù)條淺凹內(nèi)設(shè)置由二氧化碳、氮化碳、磷碳玻璃所構(gòu)成阻礙物質(zhì)，使本發(fā)明可縮小半導(dǎo)體晶粒一半體積，因而可大幅降低生產(chǎn)成本；
2.依權(quán)利要求書(shū)第一項(xiàng)所述一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造，其可將具有不同深淺的發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層下方直角處削成弧形邊緣，以防止電流集中。
3.依權(quán)利要求書(shū)第一項(xiàng)所述一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造，其也可於發(fā)射區(qū)淺凹兩端各設(shè)一阻礙端點(diǎn)，或於淺凹交集點(diǎn)設(shè)一阻礙端點(diǎn)，以緩沖或抑制電流集中。
全文摘要
本發(fā)明為一種多發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔圓形構(gòu)造,即一種可大大縮小半導(dǎo)體晶粒體積,緩和發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層彎折邊緣電流集中現(xiàn)象。其主要特征為:在多邊形(含圓形)的各個(gè)發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層上設(shè)有數(shù)條淺凹交集,用以分割該發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層,使其發(fā)射區(qū)擴(kuò)散層接觸孔變小而提高阻抗與金屬接觸;該數(shù)條淺凹內(nèi)又設(shè)置由二氧化碳、氮化碳、磷碳玻璃所構(gòu)成的阻礙物質(zhì),從而達(dá)到縮小半導(dǎo)體晶粒體積,大幅降低生產(chǎn)成本的功效。
文檔編號(hào)H01L29/40GK1324112SQ00107399
公開(kāi)日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月15日
發(fā)明者陳慶豐 申請(qǐng)人:北京普羅強(qiáng)生半導(dǎo)體有限公司