電氣部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型通常涉及電子設(shè)備，更具體地涉及形成半導(dǎo)體器件和結(jié)構(gòu)的方法。
[0002] 在包括電信、汽車(chē)、計(jì)算、移動(dòng)應(yīng)用、電力分配系統(tǒng)等的各種應(yīng)用中使用諸如電容 器、電阻器和電感器的電路元件。許多此類(lèi)系統(tǒng)包括功率變換器，其具有高電壓部分和低電 壓部分并且從高電壓電平向低電壓電平轉(zhuǎn)換電壓。在此類(lèi)應(yīng)用中，可能期望監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換器的 高電壓部分上的電參數(shù)。高壓電容器或者電容器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被用作動(dòng)態(tài)傳感元件以監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換 器的高電壓部分上的電信號(hào)。電容器可以被配置為阻斷直流（DC)電流電壓電平同時(shí)感測(cè) 動(dòng)態(tài)電壓改變。在過(guò)去，實(shí)現(xiàn)此類(lèi)電容器配置是昂貴的并且此類(lèi)電容器配置位于單片制造 的控制器電路外部。
[0003] 因此，需要一種方法和結(jié)構(gòu)允許監(jiān)測(cè)高功率信號(hào)。期望所述方法和結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)是 成本和時(shí)間高效的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種電氣部件，包括：第一導(dǎo)電體，具有第一主 表面和第二主表面；第一電介質(zhì)材料，具有第一主表面和第二主表面，所述第一電介質(zhì)材料 的第一主表面的第一部分鄰近所述第一導(dǎo)電體的第二主表面；第二導(dǎo)電體，具有第一主表 面和第二主表面，所述第二導(dǎo)電體的第一主表面鄰近所述第一電介質(zhì)材料的第二主表面的 第一部分；以及第三導(dǎo)電體，具有第一主表面和第二主表面，所述第三導(dǎo)電體的第一主表面 鄰近所述第一電介質(zhì)材料的第二主表面的第二部分。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種電氣部件，包括：半導(dǎo)體材料，具有主表 面；在所述主表面之上的第一電介質(zhì)材料層；在所述第一電介質(zhì)材料層的第一部分之上的 第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和在所述第一電介質(zhì)材料層的第二部分之上的第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)具有第一端部和第二端部，以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端部和第二端部，所述第 一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)；所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之上的第二電介質(zhì)材料層；和 所述第二電介質(zhì)材料層之上的第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端部和第二端 部，所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第一端部位于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一部分之上以及所述第三導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)的第二端部位于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一部分之上。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述的閱讀中將更好理解本實(shí)用新型，在附圖中類(lèi)似的附 圖標(biāo)記指示類(lèi)似的元件，并且在附圖中：
[0007] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電路元件的等距視圖；
[0008] 圖2示出了圖1所示的電路元件的截面圖；
[0009] 圖3示出了圖1中示出的電路元件的電路示意圖；
[0010] 圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電路元件的等距視圖；
[0011] 圖5示出了圖4示出的電路元件的沿著截面線5-5截取的截面圖；
[0012] 圖6示出了圖4示出的電路元件的沿著截面線6-6截取的截面圖；
[0013] 圖7示出了圖4中示出的電路元件的電路示意圖；
[0014] 圖8示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造的早期的電路元件的截面圖；
[0015] 圖9示出了制造的后期的圖8的電路元件的截面圖；
[0016] 圖10示出了制造的后期的圖9的電路元件的截面圖；
[0017] 圖11示出了制造的后期的圖10的電路元件的截面圖；
[0018] 圖12示出了制造的后期的圖11的電路元件的截面圖；
[0019] 圖13示出了制造的后期的圖12的電路元件的截面圖；
[0020] 圖14示出了制造的后期的圖13的電路元件的截面圖；
[0021] 圖15示出了制造的后期的圖14的電路元件的截面圖；
[0022] 圖16示出了制造的后期的圖15的電路元件的截面圖；
[0023] 圖17示出了制造的后期的圖16的電路元件的截面圖；
[0024] 圖18示出了制造的后期的圖17的電路元件的截面圖；
[0025] 圖19示出了制造的后期的圖18的電路元件的截面圖；
[0026] 圖20示出了制造的后期的圖19的電路元件的截面圖；
[0027] 圖21示出了制造的后期的圖20的電路元件的截面圖；
[0028] 圖22示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造的早期的電路元件的截面圖；
[0029] 圖23示出了圖22的電路元件的頂視圖；
[0030] 圖24示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的圖22和23的制造的后期的電路元件 的截面圖；
[0031] 圖25示出了圖24的電路元件的頂視圖；
[0032] 圖26示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造的后期的圖24和25的電路元件 的截面圖；
[0033] 圖27示出了圖26的電路元件的頂視圖；
[0034] 圖28示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造的后期的圖26和27的電路元件 的截面圖；
[0035] 圖29示出了圖28的電路元件的頂視圖；
[0036] 圖30示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的制造的后期的圖28和29的電路元件 的截面圖；以及
[0037] 圖31示出了圖30中示出的電路元件的電路示意圖；
[0038] 為示例的簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)，圖中的元件不一定按比例繪制，并且在不同的圖中相 同的參考標(biāo)記表示相同的元件。另外，為描述的簡(jiǎn)單起見(jiàn)而省略了眾所周知的步驟和元件 的描述和細(xì)節(jié)。在此使用的載流電極指的是運(yùn)載電流流過(guò)器件的器件元件，例如MOSFET的 源極或漏極、或者雙極晶體管的發(fā)射極或集電極、或者二極管的陰極或陽(yáng)極，而控制電極指 的是控制電流流過(guò)器件的器件元件，例如MOSFET的柵極或者雙極晶體管的基極。雖然在這 里器件被說(shuō)明為某些N溝道或P溝道器件，或者某些η型或p型摻雜區(qū)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員將明白根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例互補(bǔ)器件也是可能的。應(yīng)當(dāng)注意，摻雜區(qū)可以被稱(chēng)為摻雜 劑區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，如在此使用的詞期間、同時(shí)和當(dāng)...時(shí)不是意味著動(dòng)作 在起始動(dòng)作后立即發(fā)生的精確術(shù)語(yǔ)，而是意味著在起始動(dòng)作和起始動(dòng)作發(fā)起的反應(yīng)之間可 以存在某個(gè)小的但是合理的延遲，諸如傳播延遲。詞"近似"，"大約"或者"基本上"的使用 指的是元件的值具有期待非常接近于記載的值或位置的參數(shù)。然而，本領(lǐng)域中眾所周知的 是，總有較小的變化阻止值或位置精確地如所述。在本領(lǐng)域中非常確實(shí)的是高達(dá)約百分之 十（10% )(并且對(duì)于半導(dǎo)體摻雜濃度高達(dá)百分之二十（20% ))的變化被認(rèn)為是與如所述 的理想目標(biāo)合理的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 通常，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括一種電氣部件和用于該電氣部件的方法，所述電 氣部件包括能夠處理數(shù)百伏的高壓電容器結(jié)構(gòu)。高壓電容器可以被制造為分立器件，或者 由半導(dǎo)體材料制成，被制造為單片集成電路等。在一些實(shí)施例中，一種半導(dǎo)體裝置包括高壓 電容器，其可以形成在半導(dǎo)體襯底上并且包括所述半導(dǎo)體襯底上的第一導(dǎo)體層，布置在第 一導(dǎo)體層之上的第二導(dǎo)體層和布置在第二導(dǎo)體層之上的第三導(dǎo)體層。第一、第二和第三導(dǎo) 體層被電介質(zhì)材料分隔開(kāi)。第一、第二和第三導(dǎo)體層包括橫向分隔部分，包括垂直地與第一 導(dǎo)體層的對(duì)應(yīng)第一部分對(duì)準(zhǔn)并且直流連接到第一導(dǎo)體層的對(duì)應(yīng)第一部分的第三導(dǎo)體層的 第一部分，和垂直地與第一導(dǎo)體層的對(duì)應(yīng)第二部分對(duì)準(zhǔn)并且直流連接到第一導(dǎo)體層的對(duì)應(yīng) 第二部分的第三導(dǎo)體層的第二部分。第二導(dǎo)體層的第一部分形成高電壓輸入并且部分地在 第一和第三導(dǎo)體層的第一部分之間延伸。第二導(dǎo)體層的第一部分部分地從第一和第三導(dǎo)體 層的第一部分之間延伸到部分地位于第一和第三導(dǎo)體層的第二部分之間。第二導(dǎo)體層的第 三部分部分地從第一和第三導(dǎo)體層的第二部分之間向外延伸超出第一和第三導(dǎo)體層的第 二部分的邊緣。
[0040] 在其它實(shí)施例中，一種電氣部件，包括：第一導(dǎo)電體，具有第一主表面和第二主表 面；第一電介質(zhì)材料，具有第一主表面和第二主表面，其中所述第一電介質(zhì)材料的第一主表 面的第一部分鄰近所述第一導(dǎo)電體的第二主表面；第二導(dǎo)電體，具有第一主表面和第二主 表面，所述第二導(dǎo)電體的第一主表面鄰近所述第一電介質(zhì)材料的第二主表面的第一部分； 以及第三導(dǎo)電體，具有第一主表面和第二主表面，所述第三導(dǎo)電體的第一主表面鄰近所述 第一電介質(zhì)材料的第二主表面的第二部分。
[0041] 根據(jù)實(shí)施例，提供了一種制造電氣部件方法，包括：提供半導(dǎo)體材料，具有主表面； 在所述主表面之上形成第一電介質(zhì)材料層；在所述第一電介質(zhì)材料層的第一部分之上形成 第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和在所述第一電介質(zhì)材料層的第二部分之上形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)具有第一端部和第二端部，以及所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端部和第二端部，所述 第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)間隔開(kāi)；所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之上形成第二電介質(zhì)材料 層；和所述第二電介質(zhì)材料層之上形成第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端部和 第二端部，所述第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第一端部位于所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一部分之上以及所述第 三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第二端部位于所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一部分之上
[0042] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電路元件10的等距視圖，圖2示出了圖1的 沿著截面線2-2截取的電路元件10的截面圖。為了方便起見(jiàn)，圖1和2 -起描述。通過(guò)示 例的方式，電路元件10是高壓電容器。圖1中示出的是導(dǎo)電體12,其具有端部12A、中央部 分12B、端部12C、主表面14和主表面16。主表面14和16可以被稱(chēng)為相對(duì)表面或者位于 導(dǎo)電體12的相對(duì)側(cè)上。導(dǎo)電體12可以是金屬、摻雜半導(dǎo)體材料、或者其它導(dǎo)電材料。合適 的導(dǎo)體的示例包括銅、鋁、鎢、摻雜非晶半導(dǎo)體材料、多晶半導(dǎo)體材料、復(fù)合導(dǎo)電材料等。電 介質(zhì)材料20形成在導(dǎo)電體12的表面14上。電介質(zhì)材料20具有端部20A、中央部分20B、 端部20C、主表面22和主表面24。類(lèi)似導(dǎo)電體12,表面22和24可以被稱(chēng)為相對(duì)表面或者 位于電介質(zhì)材料20的相對(duì)側(cè)上。電介質(zhì)材料20的合適的材料包括二氧化硅、正硅酸乙酯 (TEOS)、玻璃體上硅（SOG)、氮化硅、富硅氮化物、聚合材料、基本上非導(dǎo)電的高帶隙半導(dǎo)體 材料、復(fù)合電介質(zhì)材料等。電介質(zhì)層20可以通過(guò)沉積技術(shù)來(lái)形成，沉積技術(shù)包括化學(xué)氣相 沉積（CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD);生長(zhǎng)技術(shù)；氧化技術(shù)；旋涂技術(shù)；濺射； 陽(yáng)極化；層置等。
[0043] 導(dǎo)電體30