本發(fā)明涉及半導體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在半導體器件中，若需要在較高電壓下工作時，需將一部分電極通過高壓互聯(lián)線與外圍的高壓母線連接。若高壓互聯(lián)線在半導體器件表面覆蓋的區(qū)域下方包含有源區(qū)，則當高壓互聯(lián)線與高壓母線連接后，高壓會通過接觸孔經(jīng)過介質(zhì)層、場氧化層而傳遞到有源區(qū)中，從而可能導致有源區(qū)發(fā)生擊穿最終使得整個半導體器件失效。因此，對于需要在較高電壓下工作的半導體器件來說，版圖中會設置一片專用于布置上述高壓互聯(lián)線的區(qū)域。

為防止半導體器件擊穿，高壓互聯(lián)線覆蓋區(qū)域的下方(以下簡稱半導體器件耐壓結(jié)構(gòu))不能包含有源區(qū)，而只能包含漂移區(qū)。這部分漂移區(qū)則能通過場氧化層和介質(zhì)層而感應出相應的高壓，若這部分漂移區(qū)的擊穿電壓大于所感應出的高壓，即可通過漂移區(qū)來耗盡高壓，從而使半導體器件不再受到高壓的影響。因此，高壓互聯(lián)的關(guān)鍵在于提高此半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓，并使得半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓大于半導體器件的耐壓。

圖1為傳統(tǒng)方法中以高壓橫向擴散金屬氧化物半導體器件為例，其中的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)100的剖視圖，包括：P型襯底101、起隔離作用的埋氧化層108、N型頂層硅102、作為半導體器件源極襯底的P阱103、作為半導體器件漏極緩沖層的N阱104、用于布置高壓互聯(lián)線的金屬層105、介質(zhì)層107、場氧化層106。圖2為傳統(tǒng)高壓橫向擴散金屬氧化物半導體器件的俯視圖，其中半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)100與器件有效工作區(qū)域500是隔離開的，即高壓互聯(lián)線沒有覆蓋有源區(qū)區(qū)域。在傳統(tǒng)的方法中，通過增加介質(zhì)層107和場氧化層106的厚度來提高整個半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)100的擊穿電壓，然而這種方法對于高壓和超高壓的應用有局限性，一般只能應用于工作電壓低于300V的半導體器件中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明提供一種半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，能夠使半導體器件在更高的電壓下工作。

一種半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，包括用于布置高壓互聯(lián)線的高壓互聯(lián)區(qū)域，且所述高壓互聯(lián)區(qū)域下方依次為金屬層、介質(zhì)層、場氧化層、漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域，所述半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)還包括若干導體場板、若干半絕緣電阻場板；

所述導體場板位于所述半絕緣電阻場板上方，且所述導體場板處于所述介質(zhì)層中；所有所述半絕緣電阻場板均與所述場氧化層相鄰；所述導體場板與所述半絕緣電阻場板構(gòu)成若干電容器，且任一所述電容器至少能與另一所述電容器傳送能量。

在其中一個實施例中，所述導體場板位于第一層，所述半絕緣電阻場板位于第二層；最接近用于連接高壓互聯(lián)線的電極的導體場板與所述電極用導體連接；在與任一所述半絕緣電阻場板最接近的兩個所述導體場板中，靠近用于接高壓互聯(lián)線的電極的所述導體場板與所述半絕緣電阻場板通過導體連接，而另一所述導體場板與所述半絕緣場板構(gòu)成電容器。

在其中一個實施例中，所述半絕緣電阻場板位于第一層、所述導體場板至少位于兩層；任一所述導體場板至少與相鄰層中的另一所述導體場板構(gòu)成電容器；在與任一所述半絕緣電阻場板最接近的兩個所述導體場板中，靠近用于接高壓互聯(lián)線的電極的所述導體場板與所述半絕緣電阻場板通過導體連接，而另一所述導體場板與所述半絕緣場板構(gòu)成電容器。

在其中一個實施例中，同一層中的各所述導體場板大小相同且按相同的間隔依次排列。

在其中一個實施例中，將所有所述導體場板、半絕緣電阻場板投影至所述漂移區(qū)表面后，在形成的投影圖形中，在對應所述漂移區(qū)除有源區(qū)之外的表面區(qū)域上沒有空隙。

在其中一個實施例中，各所述半絕緣電阻場板大小相同并按相同的間隔依 次排列。

在其中一個實施例中，所有所述半絕緣電阻場板構(gòu)成的區(qū)域大小或等于所述漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域。

在其中一個實施例中，任意相鄰的兩個所述半絕緣電阻場板之間的距離均介于0.3至0.8微米之間。

在其中一個實施例中，所述導體場板為金屬場板。

在其中一個實施例中，所述半絕緣電阻場板為多晶硅場板。

對于上述半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)來說，導體場板位于半絕緣電阻場板上方，且導體場板處于介質(zhì)層中，導體場板與半絕緣電阻場板構(gòu)成若干電容器。當導體場板感應到高壓并通過電容效應傳遞時，由于任一電容器至少能與另一電容器傳送能量，因此最終高壓會分散于各電容器中。而由于傳遞過程中存在能量消耗，因此分散于各電容器中的電壓即會減弱，從而使得半絕緣電阻場板下方形成較弱的電場。同時，由于半絕緣電阻場板均與場氧化層相鄰，即半絕緣電阻場板對有源區(qū)表面的電場具有的調(diào)制作用，因此在半絕緣電阻場板下方形成較弱的電場的情況下，由于半絕緣電阻場板的調(diào)制作用，即使得漂移區(qū)表面的電場也會較弱，從而在整體上減小了漂移區(qū)表面承受的高壓，提高了半導體器件的擊穿電壓，使得半導體器件能夠在更高的電壓下工作。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2為傳統(tǒng)半導體器件的俯視圖。

圖3為一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖4為傳統(tǒng)半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)形成的電場分布圖。

圖5為圖3所示實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)形成的電場分布圖。

圖6為傳統(tǒng)半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓測試曲線。

圖7為圖3所示實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)中只設有半絕緣電阻場板情況下的擊穿電壓測試曲線。

圖8為圖3所示實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓測試曲線。

圖9為另一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的剖視圖。

具體實施方式

為了更清楚的解釋本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，以下結(jié)合實施例作具體的說明。在以下實施例中，半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)設置于半導體器件中，用于提高半導體器件的擊穿電壓，且以橫向擴散金屬氧化物半導體為例進行說明。

本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，包括用于布置高壓互聯(lián)線的高壓互聯(lián)區(qū)域，且該高壓互聯(lián)區(qū)域下方依次為金屬層、介質(zhì)層、場氧化層、漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域，該半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)還包括若干導體場板、若干半絕緣電阻場板。

其中，導體場板位于半絕緣電阻場板的上方，且導體場板處于介質(zhì)層中。所有半絕緣電阻場板均與場氧化層相鄰。導體場板與半絕緣電阻場板構(gòu)成若干電容器，且任一電容器至少能與另一電容器傳送能量。

對于上述半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)來說，導體場板位于半絕緣電阻場板上方，且導體場板處于介質(zhì)層中，導體場板與半絕緣電阻場板構(gòu)成若干電容器。當導體場板感應到高壓并通過電容效應傳遞時，由于任一電容器至少能與另一電容器傳送能量，因此最終高壓會分散于各電容器中。而由于傳遞過程中存在能量消耗，因此分散于各電容器中的電壓即會減弱，從而使得半絕緣電阻場板下方形成較弱的電場。同時，由于半絕緣電阻場板均與場氧化層相鄰，即半絕緣電阻場板對有源區(qū)表面的電場具有的調(diào)制作用，因此在半絕緣電阻場板下方形成較弱的電場的情況下，由于半絕緣電阻場板的調(diào)制作用，即使得漂移區(qū)表面的電場也會較弱，從而在整體上減小了漂移區(qū)表面承受的高壓，提高了半導體器件的擊穿電壓，使得半導體器件能夠在更高的電壓下工作。

以下將以兩種實施例來具體解釋本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)。

圖3示出了一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的剖視圖。其中，該半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)包括：P型襯底201、埋氧化層209、N型頂層硅202、P阱203、N阱204、若干半絕緣電阻場板205、若干導體場板206、金屬層207、介質(zhì)層208a、場氧化層208b。

其中，埋氧化層209起隔離作用。P型襯底201可以使用重摻雜，同時由于P型襯底201被埋氧化層209與其余部分隔離開，所以對半導體器件的擊穿特性影響較小。N型頂層硅202，作為半導體器件的漂移區(qū)，可通過調(diào)節(jié)濃度來提高整個半導體器件器件的擊穿電壓。P阱203，是源極的襯底。N阱204，是漏極的緩沖層。金屬層207上方為高壓互聯(lián)區(qū)域，該高壓互聯(lián)區(qū)域用于布置高壓互聯(lián)線。介質(zhì)層208a、場氧化層208b均為絕緣材料。

其中，漏極用于接高壓互聯(lián)線，介質(zhì)層208a的厚度同傳統(tǒng)的方法一樣，采取加厚的方式以提高擊穿電壓。需要說明的是，由于本實施例中在介質(zhì)層208a中設置了若干半絕緣電阻場板205、若干導體場板206，因此介質(zhì)層208a本身就是采用了加厚的方式，以便容納若干半絕緣電阻場板205、若干導體場板206。場氧化層208b的厚度低于介質(zhì)層208a的厚度。如圖3所示，高壓互聯(lián)區(qū)域下方依次為金屬層207、介質(zhì)層208a、場氧化層208b、N型頂層硅202位于P阱203和N阱204之間的區(qū)域，即漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域。

本實施例提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，是在傳統(tǒng)加厚介質(zhì)層208a的基礎上，引入多層場板來進一步提高半導體器件的擊穿電壓。

其中，各半絕緣電阻場板205排列于第二層，且均與場氧化層208b相鄰。由于各半絕緣電阻場板205與場氧化層208b相鄰，所以半絕緣電阻場板205對漂移區(qū)表面的電場有調(diào)制作用。

另外，位于第一層的各導體場板206均位于介質(zhì)層208a中接近金屬層207的位置，并在各半絕緣電阻場板205之上。在所有導體場板206中，最接近用于接高壓互聯(lián)線的電極的導體場板206與該電極用導體連接，如圖3所示，即最右端的導體場板206與漏極相連。

同時在與任一半絕緣電阻場板205最接近的兩個導體場板206中，靠近上述電極的導體場板206與該半絕緣電阻場板205通過導體連接，而另一導體場板206與該半絕緣場板205構(gòu)成電容器。在本實施例中，任一半絕緣電阻場板205均與位于其右上方的導體場板206垂直相連，而與位于其左上方的導體場板206構(gòu)成電容器，即形成交疊電容。

需要說明的是，由于半絕緣電阻場板205若與上方的兩個導體場板206同 時有相對的部分，則與這兩個導體場板206同時構(gòu)成兩部分電容器，而由于絕緣電阻場板205與導體場板206的材料性質(zhì)不同，在同一半絕緣電阻場板205上形成的兩個電容之間的關(guān)系存在不穩(wěn)定的情況，因此在本實施例中將任一半絕緣電阻場板205均與位于其右上方的導體場板206垂直相連，還可以消除上述不穩(wěn)定的因素，從而使得任一半絕緣電阻場板205上只存在一種電容。

因此，對于本實施例提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，一方面，當導體場板206感應到高壓后，即會將電壓傳遞至與其相連的半絕緣電阻場板205，之后半絕緣電阻場板205又會通過電容效應將一部分電壓傳遞至左上方的另一導體場板206，以此類推，最終高壓將會分散于各導體場板206和半絕緣電阻場板205中，且由于存在能量消耗，半絕緣電阻場板205下方最終形成較弱的電場，進而在半絕緣電阻場板205對漂移區(qū)表面電場調(diào)制的作用下，使得漂移區(qū)表面的電場也呈較弱的電場分布，有效削弱了高壓對半導體器件內(nèi)部漂移區(qū)的影響。

另一方面，當漏極連接高壓互聯(lián)線后，與漏極相連的導體場板206即會通過漏極首先形成帶電位場板，并使得與其相連的半絕緣電阻場板205帶有同樣電位，之后該半絕緣電阻場板205左上方的導體場板206也會由于電容效應，隨之帶有一定的電位。依次類推，最終所有的導體場板206和半絕緣電阻場板205都會成為帶電位場板。而由于在各級場板中傳遞電壓時存在能量消耗，因此，最終在半絕緣電阻場板205的下方形成逐漸遞減的電勢分布，進而在半絕緣電阻場板205對漂移區(qū)表面電場調(diào)制的作用下，使得漂移區(qū)表面的電場也呈逐漸遞減的電勢分布，有效削弱了高壓對半導體器件內(nèi)部漂移區(qū)的影響，在整體上減小了漂移區(qū)表面承受的高壓，提高了半導體器件的擊穿電壓，從而使得半導體器件能夠在更高的電壓下工作，同時更有益于實現(xiàn)高低壓器件的互聯(lián)。

另外，由于各半絕緣電阻場板205內(nèi)部電場是均勻分布的，因此，在各半絕緣電阻場板205附近的電勢逐漸下降的基礎上，在半絕緣電阻場板205的調(diào)制作用下，還可以使得對應任一半絕緣電阻場板205附近漂移區(qū)表面的電場均勻分布，從而減小因出現(xiàn)電場密集區(qū)域而發(fā)生擊穿的可能性。

需要說明的是，在不同的工作電壓或其他情況下，通過調(diào)整半絕緣電阻場板205的大小及相互之間的間隔、各導體場板206的大小及相互之間的間隔， 即可調(diào)整交疊電容的大小，進而使得整個電場分布達到最佳的狀態(tài)。

同時，各半絕緣電阻場板205的厚度越大，其內(nèi)部的電場越均勻，但半絕緣電阻場板205的厚度需保證半絕緣電阻場板205與相應的導體場板206之間的間隔能夠保持電容效應。另外，場氧化層208b的厚度越薄，半絕緣電阻場板205對漂移區(qū)表面電場的調(diào)制作用越明顯，但場氧化層208b的厚度需保證半絕緣電阻場板205中不會有電流直接流向漂移區(qū)。

具體的，各半絕緣電阻場板205的大小相同，且按相同的間隔依次排列，如此，半絕緣電阻場板205則會感應出相對均勻分布的電場。那么在半絕緣電阻場板205的調(diào)制作用下，就能夠避免漂移區(qū)表面因出現(xiàn)電場密集區(qū)域而發(fā)生擊穿的現(xiàn)象。在上述情況下，該半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，一方面在半絕緣電阻場板205與導體場板206之間依次傳遞電壓的情況下，使得漂移區(qū)表面形成逐漸遞減的電勢分布；另一方面，由于半絕緣電阻場板205能夠均勻分布電場，因此最終使得漂移區(qū)表面的電場在逐漸遞減的基礎上又均勻分布，既削弱了高壓對漂移區(qū)的影響，又能避免漂移區(qū)表面因出現(xiàn)電場密集區(qū)域而發(fā)生擊穿的現(xiàn)象，從而進一步提高了半導體器件的擊穿電壓。

需要說明的是，半絕緣電阻場板205之間的距離越小，由所有半絕緣電阻場板205產(chǎn)生的電場就越均勻。在本實施例中，任意相鄰的兩個半絕緣電阻場板205之間的距離介于0.3至0.8微米之間。

具體的，第二層中由所有半絕緣電阻場板205構(gòu)成的整個區(qū)域等于漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域。如圖3所示，漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域即為N型頂層硅202位于P阱203和N阱204之間的區(qū)域。這樣做的好處是，漂移區(qū)上承受高壓的區(qū)域越大，則半導體器件能夠承受的高壓值就越大，從而進一步提高整個半導體器件的擊穿電壓。另外，所有半絕緣電阻場板205構(gòu)成的區(qū)域沒有覆蓋在有源區(qū)上，從而可以保證有源區(qū)不會受到高壓的影響。

另外，在其他情況下，例如電壓較低，第二層中由所有半絕緣電阻場板205構(gòu)成的整個區(qū)域也可小于漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域，只要保證半導體器件不會擊穿即可。

具體的，導體場板206為金屬場板，半絕緣電阻場板205為多晶硅場板。

在其他情況下，導體場板206也可由其他類型的導體制成，例如可導電的合金。半絕緣電阻場板205也可由其他半絕緣的材料制成，只要能夠保證產(chǎn)生均勻的電場即可。

需要說明的，本實施例提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)不僅適用于橫向擴散金屬氧化物半導體中，還適用于其他類型的半導體器件中，例如以體硅或碳化硅作為襯底材料的半導體器件，或者快恢復二極管、絕緣柵雙極晶體管等，只要在各半導體器件中對應高壓互聯(lián)線的下方絕緣層中按與本實施例相同的原理設置導體場板206和半絕緣電阻場板205，就同樣會提高各半導體器件的擊穿電壓。

為了驗證本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓，發(fā)明人通過模擬仿真軟件在將高壓互聯(lián)線連接高壓后，對傳統(tǒng)和本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)分別進行二維模擬仿真，圖4示出了傳統(tǒng)半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)形成的電場分布圖，圖5示出了一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)形成的電場分布圖。

由圖4、圖5可以看出，傳統(tǒng)的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)中在左側(cè)出現(xiàn)電場線聚集的情況，因此在這一區(qū)域容易發(fā)生擊穿的現(xiàn)象。而在本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)中，從漏極到源極之間的電場線密度逐漸變小，也就是電勢逐漸變小，同時電場線分布在整體上呈現(xiàn)均勻過渡的趨勢，變化平滑，沒有出現(xiàn)電場線聚集的情況。因此，在電場線分布情況中，本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)方法有了較大程度的提升。

同時，為了進一步驗證本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的耐壓性能，發(fā)明人還對傳統(tǒng)方法和本發(fā)明提供的高壓半導體耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓進行了驗證。圖6為傳統(tǒng)半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓測試曲線。圖7為一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)只設有半絕緣電阻場板205情況下的擊穿電壓測試曲線。圖8為一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓測試曲線。

由圖6、圖7、圖8所示，傳統(tǒng)的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓為170V左右，一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)只設有半絕緣電阻場板205情況下的擊穿電壓為552V，而一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓為650V左右，并且發(fā)明人還測出使用一實施例提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的半導體器件的擊穿電壓為580V。由此可以得出，本發(fā)明通過采用導體場板206和半絕緣電阻場 板205，使得半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)具有較高的擊穿電壓，同時滿足半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的擊穿電壓大于半導體器件的擊穿電壓。因此在耐壓性方面，較傳統(tǒng)的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)有了較大的提升，由此可得出本發(fā)明提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)具有較高的擊穿電壓，進而提高了半導體器件的擊穿電壓。

圖9示出了另一實施例的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)的剖視圖，該半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)包括：P型襯底301、埋氧化層307、N型頂層硅302、P阱303、N阱304、若干半絕緣電阻場板305、若干導體場板306、金屬層309、介質(zhì)層308b、場氧化層308a。

其中，埋氧化層307起隔離作用。P型襯底301可以使用重摻雜，同時由于P型襯底301被埋氧化層307與其余部分隔離開，所以對半導體器件的擊穿特性影響較小。N型頂層硅302，作為半導體器件的漂移區(qū)，可通過調(diào)節(jié)濃度來提高整個半導體器件器件的擊穿電壓。P阱303，是源極的襯底。N阱304，是漏極的緩沖層。金屬層309上方為高壓互聯(lián)區(qū)域，該高壓互聯(lián)區(qū)域用于布置高壓互聯(lián)線。介質(zhì)層308b、場氧化層308a均為絕緣材料。

其中，漏極用于接高壓互聯(lián)線，介質(zhì)層308b的厚度同傳統(tǒng)的方法一樣，采取加厚的方式以提高擊穿電壓。需要說明的是，由于本實施例中在介質(zhì)層308b中設置了若干半絕緣電阻場板305、若干導體場板306，因此介質(zhì)層308b本身就是采用了加厚的方式，以便容納上述若干半絕緣電阻場板305、若干導體場板306。場氧化層208b的厚度低于介質(zhì)層208a的厚度。場氧化層308a的厚度低于介質(zhì)層308b的厚度。如圖9所示，高壓互聯(lián)區(qū)域下方依次為金屬層309、介質(zhì)層308b、場氧化層308a、N型頂層硅302位于P阱303和N阱304之間的區(qū)域，即漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域。

本實施例提供的半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)，是在傳統(tǒng)加厚介質(zhì)層308b的基礎上，引入多層復合型場板來進一步提高半導體器件的擊穿電壓。

其中，各半絕緣電阻場板305排列于第一層，且均與場氧化層308a表面相鄰。由于半絕緣電阻場板305的下方僅有場氧化層308a，因此各半絕緣電阻場板305對漂移區(qū)表面的電場有調(diào)制作用。

各導體場板306位于介質(zhì)層308b中，且從金屬層309下方開始，依次排列 形成多層結(jié)構(gòu)，最下層的各導體場板306均位于各半絕緣電阻場板305之上。

同時，任一導體場板306至少與相鄰層中的另一導體場板306構(gòu)成電容器。其中，導體場板306可以與相鄰層中的一個導體場板306構(gòu)成電容器，或者同時與相鄰層中相鄰的兩個導體場板306分別構(gòu)成兩個電容器，只要保證每一層中的任一導體場板306均與位于下方的一個導體場板306構(gòu)成電容器即可。由于各導體場板306的性能相同，所以當導體場板306同時與相鄰層中相鄰的兩個導體場板306分別構(gòu)成兩個電容器時，該導體場板306上的電容即為兩個串聯(lián)的電容之和，因此兩個電容不會存在相互抵消的情況，從而不會影響增強擊穿電壓的效果。

在與任一半絕緣電阻場板305最接近的兩個導體場板306中，靠近用于連接高壓互聯(lián)線的電極的導體場板306與該半絕緣電阻場板305通過導體連接，而另一導體場板306與該半絕緣場板305構(gòu)成電容器。在本實施例中，任一半絕緣電阻場板305均與位于其右上方的導體場板306垂直相連，而與位于其左上方的導體場板306構(gòu)成電容器，即形成交疊電容。

需要說明的是，由于半絕緣電阻場板305若與上方的兩個導體場板306同時有相對的部分，則會與這兩個導體場板306同時構(gòu)成兩個電容器，而半絕緣電阻場板305與導體場板306的材料性質(zhì)不同，在同一半絕緣電阻場板305上形成的兩個電容之間的關(guān)系存在不穩(wěn)定的情況，因此在本實施例中將任一半絕緣電阻場板305與位于其右上方的導體場板306垂直相連，還可以消除上述不穩(wěn)定的因素，使得任一半絕緣電阻場板305上只存在一種電容的情況。

當高壓互聯(lián)線連接高壓后，從最上層的導體場板306開始，由于電容效應會逐漸向下面相鄰層的導體場板306傳遞感應電壓，并最終傳遞至最底層的半絕緣電阻場板305。由于電壓在向下傳遞的過程中，會消耗能量，所以最終傳遞至半絕緣電阻場板305上的感應電壓的電壓值較低。同時由于半絕緣電阻場板305對漂移區(qū)表面的電場有調(diào)制作用，因此，最終使得漂移區(qū)表面的整個電場電勢較低，從而有效削弱了高壓對漂移區(qū)的影響，提高了半導體器件的擊穿電壓，進而使得半導體器件能夠在更高的電壓下工作，同時也更易于實現(xiàn)高低壓器件的互聯(lián)。

另外，由于各半絕緣電阻場板305內(nèi)部電場是均勻分布的，因此在各半絕緣電阻場板305調(diào)制的作用下，還可以使得漂移區(qū)表面對應每一半絕緣電阻場板305附近的電場均勻分布，從而降低電路密集區(qū)域的出現(xiàn)的可能性，進一步提高半導體器件的擊穿電壓。

具體的，同一層中的各導體場板306大小相同，且按相同的間隔依次排列，且各半絕緣電阻場板305的大小相同，且按相同的間隔依次排列。在這種情況下，在每一層中由各導體場板306形成的電場都是均勻分布，而且位于第一層的所有半絕緣電阻場板305形成的電場也呈均勻分布。那么，在高壓從最上層的導體場板306開始逐漸向下傳遞至最底層的半絕緣電阻場板305后，在半絕緣電阻場板305附近形成的電場不僅電勢較低而且均勻分布。由于電場均勻分布能夠避免因出現(xiàn)電場密集區(qū)域而容易擊穿的現(xiàn)象，因此，該半導體器件耐壓結(jié)構(gòu)既能削弱高壓對漂移區(qū)的影響，又能避免漂移區(qū)表面因出現(xiàn)電場密集區(qū)域而發(fā)生擊穿的現(xiàn)象，從而進一步提高了半導體器件的擊穿電壓。

具體的，將所有導體場板306、半絕緣電阻場板305投影至漂移區(qū)表面后，在形成的投影圖形中，在對應漂移區(qū)除有源區(qū)之外的表面區(qū)域上沒有空隙。也就是說，各層中任意相鄰兩個場板之間的空隙，總會有其它層的場板位于與該空隙相對的位置上，從而將漂移區(qū)與介質(zhì)層308b完全隔離開。

當半導體器件在工作時，金屬層309和介質(zhì)層308b會產(chǎn)生很多可動離子，這些可動離子均帶有一定的電位，同時由于半導體器件在工作時會產(chǎn)生自熱效應，而這些可動離子會在自熱效應的作用下向漂移區(qū)進行擴散，當這些可動離子多到一定程度時，會導致半導體器件的失效，從而嚴重影響半導體器件的可靠性。因此，在本實施例中，通過設置多層復合型場板，將漂移區(qū)與介質(zhì)層308b完全隔離開，屏蔽了可動離子的運動，從而可以提高半導體器件工作的可靠性。

需要說明的是，在不同的工作電壓或其他情況下，通過調(diào)整各半絕緣電阻場板305的大小及相互之間的間隔、各導體場板306的大小及相互之間的間隔、各層之間的間隔，均可調(diào)整各電容的大小，進而使得整個電場分布達到最佳的狀態(tài)。另外，各半絕緣電阻場板305之間的距離越小，由所有半絕緣電阻場板305產(chǎn)生的電場越均勻。在本實施例中，各半絕緣電阻場板305之間的距離介于 0.3至0.8微米之間。

同時，各半絕緣電阻場板305的厚度越大，其內(nèi)部的電場越均勻，但各半絕緣電阻場板305的厚度需保證各半絕緣電阻場板305與相應的導體場板306之間的間隔能夠保持電容效應。另外，場氧化層308a的厚度越薄，半絕緣電阻場板305對漂移區(qū)表面電場的調(diào)制作用越明顯，但場氧化層308a的厚度需保證半絕緣電阻場板305不會有電流直接流向漂移區(qū)。

具體的，由所有半絕緣電阻場板305構(gòu)成的整個區(qū)域等于漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域。如圖9所示，漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域即為N型頂層硅302位于P阱303和N阱304之間的區(qū)域。這樣做的好處是，漂移區(qū)上承受高壓的區(qū)域越大，則漂移區(qū)能夠承受的高壓值就越大，從而進一步提高整個半導體器件的擊穿電壓。另外，所有半絕緣電阻場板305構(gòu)成的區(qū)域沒有覆蓋在有源區(qū)上，從而保證有源區(qū)不會受到高壓的影響。

在其他情況下，例如電壓較低，由所有半絕緣電阻場板305構(gòu)成的整個區(qū)域也可小于漂移區(qū)除有源區(qū)之外的區(qū)域，只要保證半導體器件不會擊穿即可。

具體的，導體場板306為金屬場板，半絕緣電阻場板305為多晶硅場板。

在其他情況下，導體場板306也可由其他類型的導體制成，例如可導電的合金。半絕緣電阻場板305也可由其他半絕緣的材料制成，只要能夠保證產(chǎn)生均勻的電場即可。

需要說明的，本實施例提供的高壓半導體耐壓結(jié)構(gòu)不僅適用于橫向擴散金屬氧化物半導體中，還適用于其他類型的半導體器件中，例如以體硅或碳化硅作為襯底材料的半導體器件，或者快恢復二極管、絕緣柵雙極晶體管等，只要在各半導體器件中對應高壓互聯(lián)線的下方絕緣層中按與本實施例相同的原理設置導體場板306和半絕緣電阻場板305，就同樣會提高各半導體器件的擊穿電壓。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。