DE102019008580A1

DE102019008580A1 - Verfahren zum bilden einer halbleitervorrichtung und struktur dafür

Info

Publication number: DE102019008580A1
Application number: DE102019008580.9A
Authority: DE
Inventors: Arash Elhami Khorasani; Mark Griswold
Original assignee: Semiconductor Components Industries LLC
Current assignee: Semiconductor Components Industries LLC
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US20220005922A1; US11984471B2

Abstract

Bei einem Ausführungsbeispiel schließt eine Halbleitervorrichtung einen Widerstand ein, der einen dotierten Bereich der Halbleitervorrichtung überlagert. Der Widerstand ist in einer Struktur einer Polygonspirale gebildet. Eine Ausführungsform der Struktur des Widerstands schließt Seiten und Ecken ein. Das Material der Seiten hat einen geringen spezifischen Widerstand, und das Material der Ecken hat einen höheren spezifischen Widerstand.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung bezieht sich auf eine Anmeldung mit dem Titel „VERFAHREN ZUM BILDEN EINER HALBLEITERVORRICHTUNG UND STRUKTUR DAFÜR“ mit dem Aktenzeichen ONS02912US, mit einem gemeinsamen Begünstigten und den Erfindern Paul et al., die hiermit gleichzeitig eingereicht wird und durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Elektronik und insbesondere auf Halbleiter, deren Strukturen sowie Verfahren zum Bilden von Halbleitervorrichtungen.
In der Vergangenheit hat die Halbleiterindustrie verschiedene Verfahren und Strukturen eingesetzt, um Hochspannungswiderstände zu bilden, die zum Bilden eines Signals verwendet werden können, das für eine empfangene Hochspannung repräsentativ ist. Bei einigen Anwendungen kann die Hochspannung über zweihundert bis fünfzehnhundert (200 bis 1500) Volt liegen. Bei einigen Ausführungsformen wurde der Widerstand so gebildet, dass er Abschnitte einer Halbleitervorrichtung überlagert, um das Bilden des Signals zu unterstützen. Beispiele für einige Widerstände sind in den US-Patenten Nr. 7,306,999 B2 und 7,955,943 B2 zu finden, die beide durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden.
Bei einigen Anwendungen musste der Widerstand einen großen Widerstandswert aufweisen, was häufig das Bilden einer sehr großen darunterliegenden Halbleitervorrichtung erforderte. Dies führte häufig zu erhöhten Kosten.
In einigen Fällen verursachte der Widerstand möglicherweise auch starke elektrische Felder. Die starken elektrischen Felder führten häufig zu einer verringerten Leistung der Vorrichtung.
Dementsprechend ist es wünschenswert, einen Widerstand zu haben, der die Größe und/oder Kosten der Halbleitervorrichtung nicht erhöht und/oder der elektrische Felder in der Halbleitervorrichtung verringert.
Figurenliste

1 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines Abschnitts einer Ausführungsform einer Hochspannungsschaltung, die eine Halbleitervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung einschließt;
2 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 1 gemäß vorliegender Erfindung sein kann;
3 veranschaulicht grafisch eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts eines Beispiels einer Ausführungsform einer Struktur für einen Abschnitt der Vorrichtung aus 1 und/oder 2 gemäß vorliegender Erfindung;
4 veranschaulicht grafisch eine vergrößerte Draufsicht eines Beispiels eines Abschnitts einer Ausführungsform einer anderen Hochspannungsschaltung, die eine alternative Ausführungsform der Schaltung aus 3 sein kann und eine Halbleitervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung einschießt;
5 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 1 und 2 oder 4 gemäß vorliegender Erfindung sein kann;
6 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 5 gemäß vorliegender Erfindung sein kann;
7 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung, die eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 6 gemäß vorliegender Erfindung sein kann; und
8 veranschaulicht grafisch eine vergrößerte Draufsicht eines Beispiels eines Abschnitts einer Ausführungsform einer anderen Hochspannungsschaltung 300, die eine alternative Ausführungsform der Schaltung aus 3 oder 4 sein kann und eine Halbleitervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung einschließt;

Aus Gründen der Einfachheit und Klarheit der Darstellung(en) sind die Elemente in den Abbildungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, einige der Elemente können zum Zweck der Veranschaulichung übertrieben dargestellt sein, und die gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Abbildungen bezeichnen die gleichen Elemente, sofern nicht anders angegeben. Zusätzlich werden Beschreibungen und Details bekannter Schritte und Elemente aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung weggelassen. Wie hierin verwendet, bedeutet das stromführende Element oder die stromführende Elektrode ein Element einer Vorrichtung, das Strom durch die Vorrichtung leitet, wie beispielsweise eine Source oder ein Drain eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOS) oder ein Emitter oder ein Kollektor eines Bipolartransistors oder eine Kathode oder Anode einer Diode, und ein Steuerelement oder eine Steuerelektrode bedeutet ein Element der Vorrichtung, das den Stromfluss durch die Vorrichtung leitet, wie beispielsweise ein Gate eines MOS-Transistors oder eine Basis eines Bipolartransistors. Außerdem kann ein stromführendes Element Strom in einer Richtung durch eine Vorrichtung leiten, wie zum Beispiel in eine Vorrichtung eintretenden Strom, und ein zweites stromführendes Element kann Strom in einer entgegengesetzten Richtung durch die Vorrichtung leiten, wie Strom, der die Vorrichtung verlässt. Obwohl die Vorrichtungen hierin als bestimmte N-Kanal- oder P-Kanal-Vorrichtungen oder als bestimmte N- oder P-dotierte Gebiete erklärt werden, werden Durchschnittsfachleute verstehen, dass gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergänzende Vorrichtungen ebenso möglich sind. Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet verstehen, dass sich der Leitfähigkeitstyp auf den Mechanismus bezieht, durch den die Leitung erfolgt, wie etwa durch Leitung von Löchern oder Elektronen, daher steht der Leitfähigkeitstyp in keinem Zusammenhang mit der Dotierungskonzentration, sondern in Zusammenhang mit dem Dotierungstyp, wie z. B. P- oder N-dotiert. Fachleute werden feststellen, dass die hier verwendeten Bezeichnungen während, solange und bei in Bezugnahme auf die Bedienung der Schaltung keine exakten Begriffe sind, die bedeuten, dass eine Aktion genau mit Beginn einer anderen Aktion stattfindet, sondern es eine kurze, aber gerechtfertigte Verzögerung, wie zum Beispiel eine Übertragungsverzögerung zwischen der anfänglichen Aktion und der Reaktion, die dadurch ausgelöst wird, auftreten kann. Zusätzlich bedeutet der Begriff solange, dass eine bestimmte Aktion mindestens während eines Abschnitts der Dauer einer anfänglichen Handlung stattfindet. Die Verwendung der Begriffe annähernd oder im Wesentlichen bedeutet, dass der Wert eines Elements einen Parameter aufweist, von dem erwartet wird, dass er nahe bei einem angegebenen Wert oder einer Position liegt. Wie in dem Fachgebiet bekannt ist, gibt es jedoch immer geringe Abweichungen, die verhindern, dass die Werte oder Positionen genau so sind, wie sie angegeben sind. Es ist im Fachgebiet wohlbekannt, dass Abweichungen von bis zu etwa zehn Prozent (10 %) (und bis zu zwanzig Prozent (20 %) für einige Elemente, einschließlich Halbleiter-Dotierungskonzentrationen) als angemessene Abweichungen vom genau beschriebenen Idealziel angesehen werden. In Bezug auf einen Zustand eines Signals bedeutet der Begriff „aktiviert“ einen aktiven Zustand des Signals, und der Begriff „deaktiviert“ bedeutet einen inaktiven Zustand des Signals. Der tatsächliche Spannungswert oder logische Zustand (wie beispielsweise eine „1“ oder eine „0“) des Signals hängt davon ab, ob eine positive oder negative Logik verwendet wird. Somit kann entweder eine hohe Spannung oder eine hohe Logik oder eine niedrige Spannung oder eine niedrige Logik aktiviert sein, je nachdem, ob eine positive oder negative Logik verwendet wird, und es kann entweder eine niedrige Spannung oder ein niedriger Zustand oder eine hohe Spannung oder eine hohe Logik deaktiviert sein, je nachdem, ob eine positive oder negative Logik verwendet wird. Hierin wird eine positive Logik verwendet, aber die Fachleute verstehen, dass eine negative Logik ebenfalls verwendet werden kann. Die Begriffe erste, zweite, dritte und dergleichen in den Ansprüchen oder/und in der detaillierten Beschreibung der Zeichnungen, wie sie in einem Abschnitt eines Namens eines Elements verwendet werden, werden zur Unterscheidung zwischen ähnlichen Elementen verwendet und nicht notwendigerweise zur Beschreibung einer Sequenz, entweder zeitlich, räumlich, in Rangordnung oder auf irgendeine andere Weise. Es versteht sich, dass die so verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen in der Lage sind, in anderen Sequenzen als hierin beschrieben oder veranschaulicht zu arbeiten. Eine Bezugnahme auf „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein in Verbindung mit der Ausführungsform beschriebenes besonderes Merkmal, eine Struktur oder Eigenschaft in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit beziehen sich die Begriffe „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Spezifikation nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform, aber in einigen Fällen schon. Ferner können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften auf jede geeignete Weise kombiniert werden, wie es für Durchschnittsfachleute in einer oder mehreren Ausführungsformen offensichtlich ist. Zur Klarheit der Zeichnungen sind dotierte Bereiche von Strukturen von Vorrichtungen so dargestellt, dass sie im Allgemeinen geradlinige Ränder und präzise Winkelecken aufweisen. Fachleute verstehen jedoch, dass aufgrund der Diffusion und Aktivierung von Dotierstoffen die Ränder dotierter Bereiche allgemein keine geraden Linien und die Ecken keine präzisen Winkel sein können.
Die im Folgenden dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise Ausführungsformen aufweisen und/oder durch Fehlen eines Elementes ausgeführt werden, was hierin nicht spezifisch offenbart ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines Abschnitts einer Ausführungsform einer Hochspannungsschaltung 200, die eine Halbleitervorrichtung 207 mit einem Hochspannungswiderstand 214 einschließt. Bei einigen Ausführungsformen kann der Widerstand 214 als Feldplatte wirken und manchmal als Widerstandsfeldplatte bezeichnet werden. Schaltung 200 empfängt eine Hochspannung (HV) zwischen einem Eingangsanschluss 203 und einem gemeinsamen Rückführanschluss 204. Die Hochspannung (HV) kann entweder eine Wechselgleichspannung (wie eine gleichgerichtete Wechselspannung) oder eine Gleichspannung oder eine andere Art von Hochspannung sein.
Vorrichtung 207 schließt einen Eingangsanschluss 208 ein, der die Hochspannung (HV) empfängt, und kann bei einigen Ausführungsformen einen Stromausgangsanschluss 209 einschließen. Vorrichtung 207 kann auch einen Referenzanschluss 218 und einen optionalen Signalausgang 210 einschließen. Vorrichtung 207 schließt üblicherweise ein aktives Element, wie zum Beispiel einen Transistor 213, und einen Hochspannungswiderstand 214 ein. Widerstand 214 schließt einen ersten Anschluss 217 und einen zweiten Anschluss 219 ein. Bei einer Ausführungsform kann Hochspannungswiderstand 214 als Widerstandsteiler gebildet sein, der ein erstes Widerstandselement 215 einschließt, das mit einem zweiten Widerstandselement 216 und mit Ausgang 210, der an einem gemeinsamen Knoten zwischen Element 215 und 216 gebildet ist, in Reihe geschaltet ist. Bei anderen Ausführungsformen können Element 216 und/oder Ausgang 210 entfallen und kann Element 215 zwischen Anschluss 217 und 219 verbunden sein.
Schaltung 200 kann auch andere Schaltungselemente einschließen, die mit Vorrichtung 207 verbunden sind, wie zum Beispiel eine Schaltung, die zwischen Anschluss 209 und Rückführanschluss 204 verbunden ist.
2 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung 220, die eine Ausführungsform aufweisen kann, die eine alternative Ausführungsform von Vorrichtung 207 sein kann, die in 1 veranschaulicht ist.
3 veranschaulicht eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts eines Beispiels einer Ausführungsform von Abschnitten von Vorrichtung 220. 2 wird entlang einer Schnittlinie 2-2 aus 3 veranschaulicht. Diese Beschreibung bezieht sich auf 1 bis 3.
Eine Ausführungsform von Vorrichtung 220 kann Transistor 213 und einen Hochspannungswiderstand 221 einschließen, wobei es sich um eine alternative Ausführungsform von Widerstand 214 handeln kann.
Vorrichtung 220 ist auf einem Halbleitersubstrat 102 gebildet und hat einen dotierten Bereich 104, der auf Substrat 102 gebildet ist. Zum Beispiel kann sich der Bereich 104 in Substrat 102 erstrecken. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass Substrat 102 und Bereich 104 mit entgegengesetzten Leitfähigkeitstypen gebildet sind. Zum Beispiel kann Substrat 102 Halbleitermaterial vom P-Typ und Bereich 104 Halbleitermaterial vom N-Typ sein. Vorrichtung 220 kann eine Ausführungsform aufweisen, die das Bilden von Bereich 104 als Drain von Transistor 213 einschließt. Ein dotierter
Bereich 106 kann auf Substrat 102 und innerhalb von Bereich 104 gebildet sein, um das Bilden einer niederohmigen elektrischen Verbindung mit Bereich 104 zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform ermöglicht Bereich 106 das Bilden eines im Wesentlichen ohmschen Kontakts zu Bereich 104. Eine Ausführungsform von Bereich 106 kann vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie Bereich 104, jedoch stärker dotiert sein. Zum Beispiel kann Bereich 106 ein stark dotiertes Halbleitermaterial vom N-Typ sein. Obwohl Bereich 106 als ein einziger solider Bereich veranschaulicht ist, kann Bereich 106 in anderen Formen einschließlich eines hohlen kreisförmigen Bereichs gebildet sein. Bei einer Ausführungsform kann sich Bereich 106 in der Nähe eines inneren Rands 228 von Bereich 104 befinden. Ein Drain-Leiter 107 ist auf Bereich 106 so gebildet, dass er als Drain-Elektrode oder Drain-Leiter von Transistor 213 fungiert. Eine Ausführungsform von Vorrichtung 220 kann auch einen dotierten Bereich 231 einschließen, der den Abschnitt von Substat 102, der Bereich 231 überlagert, elektrisch von dem übrigen Substrat 102 isoliert. Eine Ausführungsform von Bereich 231 kann eine Leitfähigkeit aufweisen, die der von Substrat 102 entgegengesetzt ist. Bei einigen Ausführungsformen kann Bereich 231 entfallen.
Ein dotierter Bereich 165 kann auf Substrat 102 gebildet sein und sich in dieses erstrecken und von Bereich 104 beabstandet sein. Eine Ausführungsform von Bereich 165 kann einen Source-Bereich für Transistor 213 bilden, sodass Bereich 165 mit dem gleichen Leitfähigkeitstyp wie Bereich 104 dotiert sein kann. Einige Ausführungsformen können einen Source-Kontakt-Bereich 164 einschließen, der in Bereich 165 gebildet sein kann, um das Bilden eines geringen Widerstands oder einer im Wesentlichen ohmschen Verbindung mit Bereich 165 zu unterstützen. Eine Source-Elektrode oder Leiter 166 kann auf Bereich 165 gebildet sein, um eine elektrische Verbindung mit Bereich 165 bereitzustellen. Bereich 165 kann eine Ausführungsform aufweisen, die den Außenumfang von
Bereich 104 vollständig umgibt und von Bereich 104 beabstandet ist. Eine Ausführungsform des Außenumfangs kann entlang eines äußeren Rands 225 von Bereich 104 verlaufen. Der äußere Rand 225 kann vom inneren Rand 228 entfernt sein.
Eine Gate-Elektrode oder ein Gate-Leiter 226 kann so gebildet sein, dass er einen Abschnitt von Substrat 102 zwischen Bereich 104 und 165 überlagert, um einen Kanalbereich 167 für Transistor 213 zu bilden. Ein Gate-Isolator 227 kann unter Leiter 226, über Bereich 167 und zwischen Leiter 226 und Substrat 102 angeordnet sein. Ein Isolator 113 ist üblicherweise auf der Oberfläche von Substrat 102 gebildet, um Bereich 104 und Substrat 102 von einigen anderen Elementen von Vorrichtung 220 zu isolieren. Fachleute werden erkennen, dass Isolator 113 eine oder mehrere Schichten anstelle der in 2 dargestellten einen Schicht aufweisen kann. Isolator 113 kann Siliziumdioxid oder ein anderer Typ eines gut bekannten Isolators oder eine Kombination von Isolatoren sein, die auf Halbleitervorrichtungen verwendet werden.
Widerstand 221 ist über Isolator 113 gebildet. Ein Isolator 116 kann auf oder über Widerstand 221 gebildet sein, um Widerstand 221 von einigen anderen elektrischen Elementen zu isolieren. Isolator 113 isoliert Widerstand 221 und dessen Material elektrisch von einer direkten elektrischen Verbindung zu Substrat 102, wobei Widerstand 221 jedoch kapazitiv mit Substrat 102 gekoppelt sein kann. Die Dicke von Isolator 113 ist so bemessen, dass eine solche kapazitive Kopplung entsteht. Eine Ausführungsform von Isolator 113 kann eine Dicke haben, die weniger als etwa 0,6 Mikrometer oder alternativ zwischen etwa 0,1 und etwa 0,6 Mikrometer oder alternativ etwa 0,3 Mikrometer beträgt. Das Material von Widerstand 221 kann so strukturiert sein, dass Abschnitte von Widerstand 221 seitlich voneinander beabstandet sind und einen Abstand oder Raum 229 zwischen den Abschnitten bilden. Zum Beispiel kann das Material von Widerstand 221 auf Isolator 113 gebildet und strukturiert sein, einschließlich der Widerstandsabschnitte 222 und 223, die auf Isolator 113 gebildet sind und aneinander angrenzen. Die Abschnitte 222 können eine Ausführungsform aufweisen, die eine alternative Ausführungsform von Widerstandselement 215 sein kann, und die Abschnitte 223 können eine Ausführungsform aufweisen, die eine alternative Ausführungsform von Widerstandselement 216 sein kann. Ein optionaler Kontakt 224 kann so gebildet sein, dass ein elektrischer Kontakt mit Abschnitt 222 oder 223 hergestellt wird, um einen optionalen Signalausgang 210 zu bilden, der in 1 dargestellt ist.
Bereich 104 kann eine Ausführungsform aufweisen, die als Polygon gebildet sein kann. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass das Polygon eine Öffnung in der Mitte aufweist. Eine solche Form kann als „mehrfach verbundene Topologie“ oder „mehrfach verbundene“ Form bezeichnet werden, was eine Klasse verbundener Form(en) oder Domäne(n) bedeutet, die eine Öffnung oder Bohrung durch die Form aufweisen, wie zum Beispiel ein Torus mit einer Torus-Bohrung in der Mitte des Torus. Der Umfang der mehrfach verbundenen Form kann kreisförmig oder parallelogrammförmig sein oder jede andere Form einschließlich einer unregelmäßigen Form haben. Eine grafische Darstellung eines Beispiels einer mehrfach verbundenen Form ist in 3 veranschaulicht. Eine Ausführungsform des Polygons kann als Rennbahnform bezeichnet werden. Eine andere Polygonform ist in 8 veranschaulicht. Einige Ausführungsformen können einschließen, dass sich Bereich 231 so erstrecken kann, dass er unter der gesamten Öffnung in der Mitte zwischen allen Rändern 228 liegt. Bei einigen anderen Ausführungsformen kann sich Bereich 104 so erstrecken, dass er unter der gesamten Öffnung in der Mitte zwischen den als Ränder 228 dargestellten Rändern liegt, und in einer solchen Ausführungsform würden die Ränder 228 nicht existieren.
Eine Ausführungsform von Widerstand 221 kann in einer Struktur gebildet sein, die eine im Wesentlichen geometrische Spirale bildet. Die geometrische Spirale kann bei einer Ausführungsform eine Ausführungsform einer polygonförmigen Spriale oder mehreckigen Spirale oder Polygonspirale aufweisen. Das Material von Widerstand 221 und der Abschnitte 222 und 223 erstreckt sich in einer länglichen Struktur (3) von einem Startpunkt 119 in mehreren Windungen um eine Mitte 238 der Struktur, um die Polygonspiralstruktur zu bilden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Polygonspiralstruktur eine rechteckige Spirale sein, wie in 3 veranschaulicht. Bei anderen Ausführungsformen kann die Polygonspirale eine andere Art von Polygonspirale wie eine Quadratspirale oder Sechseckspirale oder Fünfeckspirale usw. sein.
Das Material von Widerstand 221 hat einen Startpunkt 119 an einem inneren Abschnitt der Struktur und einen Endpunkt 120, der von Startpunkt 119 entfernt ist. Zum Beispiel kann Startpunkt 119 zu Beginn einen Abschnitt von Bereich 104 in der Nähe von Bereich 106 oder Leiter 107 überlagern. Fachleute werden erkennen, dass der Startpunkt 119 möglicherweise nicht die Mitte der Polygonspiralstruktur ist. Bei einer Ausführungsform kann der Startpunkt 119 elektrisch mit Bereich 104 verbunden sein, zum Beispiel durch eine direkte Verbindung entweder mit Leiter 107 oder mit Bereich 106. Endpunkt 120 kann eine Ausführungsform aufweisen, die nicht direkt elektrisch mit Vorrichtung 207 verbunden ist. Zum Beispiel nicht direkt mit Bereich 104 und/oder 165 verbunden. Bei einigen Ausführungsformen kann sich Endpunkt 120 in anderen Positionen entlang der länglichen Struktur befinden, wie durch Punkt 120 an zwei verschiedenen Stellen von 3 veranschaulicht. Bei einigen Ausführungsformen können Abschnitt 223 und/oder der Ausgang an Anschluss 218 entfallen.
Die Abschnitte 222 und 223 (oder alternativ das Material davon) haben eine Breite 230 (2) und sind durch Raum 229 voneinander beabstandet. Eine Ausführungsform von Raum 229 wird zwischen einander gegenüberliegenden Rändern von zwei benachbarten Windungen von Widerstand 221 gemessen. Zum Beispiel entlang einer bestimmten Linie, die im Wesentlichen senkrecht zu den beiden benachbarten Windungen verläuft. Die längliche Struktur bedeutet, dass das Material von Widerstand 221 als im Wesentlichen kontinuierliches Material mit einer Länge gebildet ist, die größer als die Breite ist, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen kontinuierliche Linie. Obwohl das Material zu der Polygonspirale geformt wird, hat das Material immer noch eine längliche Form, und diese längliche Form wird zu der Polygonspirale gewickelt. Benachbarte Windungen sind durch Raum 229 voneinander getrennt. Bei einigen Ausführungsformen ist das Material eines oder alternativ beider Abschnitte 222 und 223 möglicherweise nicht kontinuierlich. Zum Beispiel kann das Material der Abschnitte 222 ein Material aufweisen, das sich über einen Abschnitt des Abstands entlang Abschnitt 222 erstreckt (zum Beispiel Polysilizium mit einem bestimmten spezifischen Widerstand), und kann ein anderes Material aufweisen, das sich über einen anderen Abstand entlang Abschnitt 222 erstreckt (zum Beispiel Polysilizium mit einem anderen spezifischen Widerstand oder ein Leiter oder ein anderes Material).
Bei einer Ausführungsform kann Widerstand 221 durch Strukturieren eines Materials oder mehrerer Materialien auf Isolator 113 gebildet sein. Jede Windung des Materials von Widerstand 221 hat Seiten 235 (3), die als im Wesentlichen gerade Linien gebildet sind, und hat auch Widerstandseckpunkte oder Widerstandsecken oder Ecken 233, die als Kurvenform gebildet sind. Bei einer Ausführungsform ist jede Ecke 233 als Kreisbogen gebildet, wie allgemein durch einen Pfeil 240 dargestellt. Der Bogen kann eine Ausführungsform aufweisen, die einen Radius 241 eines Kreises aufweist, aus dem der Bogen gebildet wurde. Die Ecken 233 können bei anderen Ausführungsformen andere Kurvenformen aufweisen. Bei einer Ausführungsform können die Ecken 233 einen Bogen von bis zu etwa neunzig (90) Grad bilden. Es wurde festgestellt, dass der durch die Ecken 233 gebildete Bogen dazu beiträgt, die stabilste Durchschlagspannung zu bilden, wenn der Bogen nicht weniger als etwa fünfundvierzig(45) Grad und nicht mehr als etwa neunzig(90) Grad beträgt. Bei einer Ausführungsform summieren sich die Bögen aller Ecken 233 in einer Windung auf etwa dreihundertsechzig (360) Grad. Fachleute werden erkennen, dass sich bei mehr als einer Windung die Bögen jeder Windung auf etwa dreihundertsechzig (360) Grad summieren. Bei weniger als einer vollständigen Windung kann die Summe weniger als dreihundertsechzig (360) Grad betragen. Das Material, aus dem die Ecken 233 gebildet sind, unterscheidet sich von dem Material, aus dem die Seiten 235 gebildet sind. Die Seiten 235 sind aus einem Leitermaterial gebildet, das einen geringen Widerstand aufweist. Die Seiten 235 können aus einem Metall oder einem anderen Leiter wie einem niederohmigen dotierten Polysilizium oder salizidierten Polysilizium oder silizidierten Polysilizium gebildet sein. Der Flächenwiderstand des Materials, das zum Bilden der Seiten 235 verwendet wird, ist allgemein geringer als etwa dreißig (30) Ohm pro Quadrat. Doch das zum Bilden der Ecken 233 verwendete Material hat üblicherweise einen höheren Widerstand als das Material der Seiten 235. Die Ecken 233 können eine Ausführungsform aufweisen, die aus Polysilizium oder dotiertem Polysilizium oder dotiertem Silizium gebildet ist. Somit unterscheidet sich das Material der Seiten 235 von dem Material der Ecken 233, da der Widerstand unterschiedlich ist. Zum Beispiel können beide Seiten 235 und Ecken 233 aus einer Art Polysilizium gebildet sein, wobei sich der spezifische Widerstand der Seiten 235 jedoch von dem spezifischen Widerstand der Ecken 233 unterscheidet. Der spezifische Widerstand des für die Ecken 233 verwendeten Materials wird gewählt, um den gewünschten Widerstand für Widerstand 221 und für die Abschnitte 222 und 223 bereitzustellen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Material der Ecken 233 einen spezifischen Widerstand von etwa dreihundert (300) Ohm pro Quadrat oder bis zu etwa fünftausend (5000) Ohm pro Quadrat oder alternativ zwischen etwa einhundert (100) Ohm pro Quadrat bis etwa fünftausend (5000) Ohm pro Quadrat oder alternativ mehr als dreihundert (300) Ohm pro Quadrat haben, während das Material der Seiten 235 einen spezifischen Widerstand von etwa zwei (2) Ohm pro Quadrat oder bis zu etwa zwanzig (20) Ohm pro Quadrat oder alternativ zwischen etwa zwei (2) Ohm pro Quadrat bis etwa zwanzig (20) Ohm pro Quadrat oder alternativ nicht mehr als etwa zwanzig (20) Ohm pro Quadrat haben kann. Der spezifische Widerstand des Materials, das für die Ecken 233 verwendet wird, beträgt im Allgemeinen mindestens das Zehnfache (10) des spezifischen Widerstands des Materials, das für die Seiten 235 verwendet wird, und kann bis zu oder mehr als das Hundertfache (100) des spezifischen Widerstands oder betragen.
Es wurde festgestellt, dass unter einigen Vorspannungsbedingungen, wie zum Beispiel Substrat 102 mit geringerem Potential als Bereich 106, sich Bereich 104 im Wesentlichen an Ladungsträgern erschöpfen kann und sich ein elektrisches Feld an Bereich 104 bildet, wobei das höchste Potential in der Nähe von Bereich 106 und das geringste Potential in der Nähe des äußeren Rands 225 liegt. Die anliegenden Potentiale können auch ein elektrisches Feld bilden, das Widerstand 221 zugeordnet ist, und dieses elektrische Feld kann mit Abschnitten von Bereich 104 gekoppelt sein. Es wurde festgestellt, dass das Bilden der Seiten 235 von einem Leiter und das Bilden der Ecken 233 von einem Widerstandsmaterial dazu beiträgt, das elektrische Feld in Bereich 104 zu unterstützen, was die Durchschlagspannung von Vorrichtung 220 verbessert. Da Widerstand 221 kapazitiv mit Bereich 104 gekoppelt ist, hilft der Potentialabfall entlang der Ecken 233, eine linearere elektrische Feldverteilung in Bereich 104 zu bilden und die Durchschlagspannung von Vorrichtung 220 zu verbessern. Bei einer Ausführungsform kann das den Ecken 233 zugeordnete elektrische Feld mit zunehmendem Abstand 243 (im Allgemeinen durch einen Pfeil veranschaulicht) entlang Radius 241 abnehmen. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass das elektrische Feld mit zunehmendem Abstand 243 von der innersten Windung in einer bestimmten Ecke zu der äußersten Windung in derselben bestimmten Ecke abnimmt. Bei einer Ausführungsform erhöht sich der Widerstand, der durch das Material jeder Windung innerhalb einer bestimmten Ecke 233 gebildet wird, in einer Richtung von dem Bereich, der als der Drain fungiert, zu einem Bereich, der als die Source fungiert, solange der Abstand entlang eines Bogens der Ecke für jeden nachfolgenden Bogen in der Richtung von einem solchen Drain zu einer solchen Source zunimmt. Wenn zum Beispiel Abstand 243 von dem Abschnitt von Bereich 106, der als der Drain fungiert, in Richtung von Bereich 165, der als die Source fungiert, (oder in Richtung eines anderen Bereichs, der als die Source fungiert) zunimmt, erhöht sich der Widerstand jeder Ecke 233 für jede nachfolgende Ecke 233. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass der Widerstand des Materials jeder Windung innerhalb einer bestimmten Ecke 233 über den Widerstand der Ecke 233 hinaus, die dem Drain näher ist, proportional zu Abstand 243 zunimmt. Umgekehrt ist, wenn der Abstand entlang eines Bogens der Ecke für jede nachfolgende Ecke in einer Richtung vom Drain zu einem Bereich, der als die Source fungiert, abnimmt, der Bogen kein Widerstandsbogen, sondern kann ein aus einem Leitermaterial gebildeter Leiterbogen sein. Diese Konfiguration von Widerständen, gebildet durch die Ecken 233, bildet einen Potentialabfall an jeder Ecke 233, der dem Potentialabfall an dem darunterliegenden elektrischen Feld in dem darunterliegenden Abschnitt von Bereich 104 genauer entspricht. Das Bilden dieser beiden Potentiale zum Erreichen einer genaueren Übereinstimmung verbessert die Durchschlageigenschaften in Sperrrichtung von Vorrichtung 220. Liefert zum Beispiel eine höhere Durchschlagspannung in Sperrrichtung für einen bestimmte Oberflächenbereich von Vorrichtung 220. Bei einer Ausführungsform, die eine Diode anstelle eines Transistors sein kann, erhöht sich der Widerstand, der durch das Material jeder Windung innerhalb einer bestimmten Ecke 233 gebildet ist, in einer Richtung von dem Bereich, der als die Kathode fungiert, in Richtung eines Bereichs, der als die Anode fungiert, solange der Abstand entlang eines Bogens der Ecke für jeden nachfolgenden Bogen in der Richtung von dieser Kathode zu dieser Anode zunimmt.
Obwohl die Seiten 235 im Wesentlichen gerade dargestellt sind, können die Seiten 235 andere Formen haben, einschließlich einer Wellenlinienform (siehe gestrichelte Linie 236) oder einer Sägezahnform (siehe gestrichelte Linie 237) oder einer anderen Form, solange der Widerstand der Seiten 235 geringer als der der Ecken 233 ist.
Zusätzlich ermöglicht das Bilden der Seiten 235 aus einem im Wesentlichen leitenden Material und der Ecken 233 aus einem Material mit höherem Widerstand das Vergrößern (oder alternativ Verkleinern) der Größe (z. B. des Oberflächenbereichs) einer Vorrichtung ohne eine wesentliche Verringerung (oder alternativ Vergrößerung) der Durchschlagspannung in Sperrrichtung. Bei einigen Ausführungsformen ist Raum 229 zwischen jeder Windung im Wesentlichen konstant. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass Breite 230 des Materials entlang der Länge der länglichen Struktur im Wesentlichen konstant ist. Bei einigen Ausführungsformen kann sich die Breite 229 und/oder Breite 230 mit dem Abstand entlang der Länge der länglichen Struktur ändern.
Es wurde festgestellt, dass frühere Vorrichtungen, bei denen im Wesentlichen das gleiche Material verwendet wird, um die Seiten und Ecken zu bilden, zu einer Abnahme der Durchschlagspannung in Sperrrichtung führen, wenn die Größe zunimmt.
4 veranschaulicht eine vergrößerte Draufsicht eines Abschnitts eines Beispiels für eine Ausführungsform einer Vorrichtung 260, die einen Widerstand 263 einschließt. Vorrichtung 260 ähnelt im Wesentlichen Vorrichtung 220 (2 bis 3) mit der Ausnahme, dass Vorrichtung 260 einen kleineren Oberflächenbereich als Vorrichtung 220 aufweist und anstelle von Widerstand 221 Widerstand 263 aufweist. Widerstand 263 schließt die Widerstandsabschnitte 265 und 267 ein, die den Widerstandsabschnitten 222 und 223 von Vorrichtung 220 jeweils ähneln. Das Material von Widerstand 263 und der Abschnitte 265 und 267 erstreckt sich in einer länglichen Struktur ab Startpunkt 119 in mehreren Windungen um Mitte 238, um die Polygonspiralstruktur zu bilden. Bei einigen Ausführungsformen kann das Polygonspiralmuster im Wesentlichen eine quadratische Spirale sein. Durch Verwenden eines Leitermaterials für die Seiten 235 und eines höherohmigen Materials für die Ecken 233 lässt sich die Größe von Vorrichtung 220 (3) auf die Größe von Vorrichtung 260 verringern, ohne die Durchschlagspannung in Sperrrichtung wesentlich zu verringern.
5 veranschaulicht schematisch ein Beispiel eines Abschnitts einer Ausführungsform einer Hochspannungsschaltung 250, die eine Halbleitervorrichtung 252 einschließt.
Vorrichtung 252 schließt Widerstand 214 und ein aktives Element, wie zum Beispiel einen Transistor 254, ein. Transistor 254 ist eine alternative Ausführungsform von Transistor 213 (2). Transistor 254 ist ein JFET anstelle des MOSFET-Transistors 213.
6 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung 255, die eine Ausführungsform aufweisen kann, die eine alternative Ausführungsform der in 5 veranschaulichten Vorrichtung 252 sein kann. Vorrichtung 125 schließt Widerstand 214 oder alternativ Widerstand 221 und Transistor 254 ein.
Bereich 104 in der Nähe von Rand 228 bildet den Drain von Transistor 254, und ein Abschnitt von Bereich 104 in der Nähe von Rand 225 bildet die Source. Ein dotierter Bereich 257 kann in Bereich 104 gebildet sein, um eine niederohmige elektrische Verbindung zum Source-Bereich von Transistor 254 zu bilden. Leiter 259 kann auf Bereich 257 gebildet sein, um eine Source-Elektrode oder einen Leiter für Transistor 254 zu bilden. Bei einer Ausführungsform kann Substrat 102 die Gate-Elektrode von Transistor 254 bilden. Bei anderen Ausführungsformen kann eine Gate-Elektrode oder ein Leitermaterial durch die Isolatoren 113 und 116 gebildet sein, um eine elektrische Verbindung mit Bereich 104 herzustellen. Zum Beispiel kann Vorrichtung 255 einen dotierten Bereich 256 einschließen, der auf Substrat und innerhalb von Bereich 104 gebildet ist, um ein Gate von Transistor 254 zu bilden. Leiter 258 kann auf Bereich 256 gebildet sein, um eine Gate-Elektrode von Transistor 255 zu bilden. Widerstand 214 bietet weiterhin die gleichen Vorteile wie für Vorrichtung 220 erläutert.
7 veranschaulicht ein Beispiel eines vergrößerten Querschnittsabschnitts einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung 245, die eine Diode 246 und Widerstand 221 einschließt. Diode 246 schließt einen dotierten Bereich 247 ein, der auf Substrat 102 und innerhalb von Bereich 104 gebildet ist. Bereich 247 weist einen Leitfähigkeitstyp auf, der Bereich 106 entgegengesetzt ist. Eine Ausführungsform kann einschließen, dass Bereich 247 einen Leitfähigkeitstyp aufweist, der dem von Bereich 104 entgegengesetzt ist. Bei einer Ausführungsform kann Bereich 247 eine Anode bilden und kann Bereich 106 eine Kathode von Diode 246 bilden. Leiter 248 kann so gebildet sein, dass ein elektrischer Kontakt zu Bereich 247 hergestellt wird, um eine Anodenelektrode von Diode 246 zu bilden.
8 veranschaulicht grafisch eine vergrößerte Draufsicht eines Beispiels eines Abschnitts einer Ausführungsform einer anderen Hochspannungsschaltung 300, die eine alternative Ausführungsform der Schaltung aus 3 bis 4 sein kann und eine Halbleitervorrichtung einschießt. Vorrichtung 300 ähnelt im Wesentlichen den Vorrichtungen 220 und 260 (2 bis 4) mit der Ausnahme, dass Vorrichtung 300 die Form eines offenen Polygons, zum Beispiel eine „U“-Form, hat. Das Material von Widerstand 221 erstreckt sich in einer länglichen Struktur ab Startpunkt 119 in mehreren Windungen um Vorrichtung 300, um die Polygonspiralstruktur zu bilden. Vorrichtung 300 schließt auch Leiterecken 333 ein, die aus einem Leitermaterial gebildet sind. Das Material der Ecken 333 ist ein Leiter, weil der Abstand entlang des Materials jeder nachfolgenden Ecke 333 in einem Abstand 343 von dem Bereich, der als der Drain (oder alternativ Kathode) fungiert, zu dem dotierten Bereich, der als die Source (oder alternativ Anode) fungiert, abnimmt.
Anhand all der vorstehenden Ausführungen wird ein Fachmann verstehen, dass ein Beispiel einer Ausführungsform einer Halbleitervorrichtung mit einem Hochspannungswiderstandselement umfassen kann:

ein Halbleitersubstrat, wie zum Beispiel Substrat 102, eines ersten Leitfähigkeitstyps, zum Beispiel P-Typ.
einen ersten dotierten Bereich, zum Beispiel Bereich 104, eines zweiten Leitfähigkeitstyps, zum Beispiel N-Typ, auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats, wobei der erste dotierte Bereich einen Drift-Bereich eines Transistors bildet, mit Kommentaren wie zum Beispiel Bereich 213 oder 254;
einen zweiten dotierten Bereich, wie zum Beispiel Bereich 165, des zweiten Leitfähigkeitstyps im Halbleitersubstrat und vom ersten dotierten Bereich beabstandet, wobei der zweite dotierte Bereich einen anderen Bereich, wie zum Beispiel den Source-Bereich, des Transistors, wie zum Beispiel eines Transistors 213, bildet;
einen Isolator, wie zum Beispiel Isolator 113, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und
einen Widerstand, wie zum Beispiel Widerstand 214, der den Isolator überlagert, wobei der Widerstand, der in einer rechteckigen Spiralform gebildet ist, mehrere Windungen aufweist, wobei jede Windung Seiten, wie zum Beispiel Seiten 235, und kurvenförmige Ecken, wie zum Beispiel Ecken 233, aufweist, die die Seiten verbinden, wobei die kurvenförmigen Ecken, die aus einem ersten Halbleitermaterial, wie zum Beispiel Polysilizium, gebildet sind, einen ersten spezifischen Widerstand aufweisen und die Seiten, die aus einem zweiten Halbleitermaterial, wie zum Beispiel einem Leiter wie dotiertes Polysilizium, gebildet sind, einen zweiten spezifischen Widerstand aufweisen, wobei der erste spezifische Widerstand mindestens das Hundertfache des zweiten spezifischen Widerstandes beträgt.

Bei einer Ausführungsform kann der zweite spezifische Widerstand (235/Seiten) zwischen etwa zwei Ohm pro Quadrat und zwanzig Ohm pro Quadrat liegen.
Eine Ausführungsform kann einschließen, dass der erste spezifische Widerstand zwischen etwa dreihundert Ohm pro Quadrat und fünftausend Ohm pro Quadrat liegen kann.
Eine weitere Ausführungsform kann einschließen, dass der erste dotierte Bereich entweder ein Drift-Bereich eines JFET-Transistors oder ein Drift-Bereich eines MOS-Transistors oder ein dotierter Bereich einer Diode sein kann.
Bei einer Ausführungsform sind die kurvenförmigen Ecken Kreisbögen.
Eine Ausführungsform kann auch einschließen, dass die kurvenförmigen Ecken Kreisbögen sein können und die Summe der Bögen etwa dreihundertsechzig Grad beträgt.
Fachleute werden verstehen, dass jedes Verfahren zum Bilden eines Widerstands einer Halbleitervorrichtung umfassen kann:

Bereitstellen eines Halbleitersubstrats, wie zum Beispiel Substrat 102, eines ersten Leitfähigkeitstyps, wie zum Beispiel P-Typ.
Bilden eines ersten dotierten Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps, wie zum Beispiel N-Typ, auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats;
Bilden eines Isolators, wie zum Beispiel Isolator 113, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und
Bilden eines Widerstands, wie zum Beispiel Widerstand 214 oder 221, der den Isolator und den ersten dotierten Bereich überlagert, einschließlich Bilden des Widerstands in einer Polygonspiralform mit mehreren Windungen, wobei jede Windung Seiten, wie zum Beispiel Seiten 235, und Ecken, wie zum Beispiel Ecken 233, aufweist, einschließlich Bilden der Ecken aus einem Widerstandsmaterial mit einem ersten spezifischen Widerstand und Bilden der Seiten aus einem zweiten Material mit einem geringeren spezifischen Widerstand.

Das Verfahren kann eine Ausführungsform aufweisen, die das Bilden der Polygonspiralform als eine Rechteckspirale, eine Quadratspirale oder eine Sechseckspirale einschließen kann.
Eine Ausführungsform des Verfahrens kann das Bilden der Seiten benachbarter Windungen umfassen, die um einen ersten Abstand, wie zum Beispiel einen Abstand 229, voneinander beabstandet sind.
Bei einer Ausführungsform kann das Bilden des ersten Abstands einschließen, dass er für jede Windung im Wesentlichen konstant ist.
Eine andere Ausführungsform kann das Bilden der Seiten aus dem zweiten Material einschließen, das im Wesentlichen ein Leiter ist.
Das Verfahren kann auch eine Ausführungsform aufweisen, die das Bilden des ersten spezifischen Widerstands mit mindestens etwa dreihundert Ohm pro Quadrat einschließen kann.
Eine Ausführungsform kann das Bilden eines geringeren spezifischen Widerstands einschließen, der nicht größer als etwa zwanzig Ohm pro Quadrat ist.
Eine Ausführungsform kann auch das Bilden des ersten spezifischen Widerstands mit mindestens etwa dreihundert Ohm pro Quadrat einschließen.
Eine andere Ausführungsform kann das Bilden des Widerstandsmaterials aus entweder Polysilizium oder dotiertem Polysilizium einschließen.
Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren das Bilden des zweiten Materials aus einem Leiter einschließen.
Eine Ausführungsform kann das Bilden des zweiten Materials aus entweder einem silizidierten Polysilizium oder einem salizidierten Polysilizium einschließen.
Fachleute werden verstehen, dass ein Verfahren zum Bilden eines Widerstands einer Halbleitervorrichtung umfassen kann:

Bereitstellen eines Halbleitersubstrats, wie zum Beispiel Substrat 102, eines ersten Leitfähigkeitstyps, wie zum Beispiel eines P-Typs.

Bilden eines ersten dotierten Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps, wie zum Beispiel N-Typ, auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats;
Bilden eines Isolators, wie zum Beispiel Isolator 113, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und
Bilden eines Materials, wie zum Beispiel des Materials von Widerstand 221, der den Isolator und den ersten dotierten Bereich überlagert, einschließlich Bilden des Materials als ein längliches Element, das in einer Struktur einer Spirale mit mehreren Windungen gebildet ist, wobei jede Windung Seiten, wie zum Beispiel Seiten 235, und eine Ecke, wie zum Beispiel Ecke 233, die zwei der Seiten miteinander verbindet, aufweist, einschließlich Bilden der Ecke aus einem Material mit einem ersten spezifischen Widerstand und Bilden der Seiten aus einem zweiten Material mit einem geringeren spezifischen Widerstand.
Eine Ausführungsform kann das Bilden des zweiten Materials aus Polysilizium mit einem spezifischen Widerstand, der geringer als zwanzig Ohm pro Quadrat ist, einschließen.
Eine Ausführungsform kann auch das Bilden des ersten Materials aus Polysilizium mit einem spezifischen Widerstand, der größer als einhundert Ohm pro Quadrat ist, einschließen.
Angesichts all der vorstehenden Ausführungen ist es offensichtlich, dass eine neue Vorrichtung und ein neuartiges Verfahren offenbart werden. Eingeschlossen ist unter anderen Merkmalen das Bilden eines Widerstands in einer Struktur und mit zwei unterschiedlichen Materialien zum Bilden eines elektrischen Felds, das einem elektrischen Feld in einem darunterliegenden Halbleiterbereich der Vorrichtung im Wesentlichen ähnlich ist. Der Widerstand kann in einer Polygonspiralstruktur gebildet sein, die Seiten aus einem Leitermaterial und Ecken aus einem Material mit größerem Widerstand aufweist. Das Material mit größerem Widerstand in den Ecken bildet ein elektrisches Feld, das dem elektrischen Feld in der darunterliegenden Halbleitervorrichtung genauer entspricht. Das Verwenden der beiden unterschiedlichen Materialien ermöglicht auch das Ändern der Größe der Vorrichtung, ohne den Durchschlag in Sperrrichtung der Vorrichtung wesentlich zu beeinflussen.
Während der Gegenstand der Beschreibung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen beschrieben wird, stellen die vorstehenden Zeichnungen und Beschreibungen nur typische und nicht einschränkende Ausführungsformen des Gegenstands dar und sind daher nicht als einschränkend für dessen Schutzumfang anzusehen, da viele Alternativen und Varianten für Fachleute offensichtlich erkennbar sind. Zum Beispiel ist die Ausführungsform eines Transistors mit einem Widerstand mit Widerstandsecken nur ein Weg zum Beschreiben einer beliebigen Halbleitervorrichtung mit einem Widerstand, der Seiten aufweist, die aus einem Material gebildet sind, das im Wesentlichen ein Leiter ist, und der mindestens eine Ecke aufweist, die aus einem Material gebildet ist, das einen größeren spezifischen Widerstand hat.
Wie die nachfolgenden Ansprüche widerspiegeln, können erfinderische Aspekte in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen vorstehend offenbarten Ausführungsform liegen. Somit sind die nachfolgend ausgedrückten Ansprüche hiermit ausdrücklich in diese detaillierte Beschreibung der Zeichnungen aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein als eine separate Ausführungsform einer Erfindung steht. Während einige hierin beschriebene Ausführungsformen einige, jedoch nicht andere Merkmale enthalten, die in anderen Ausführungsformen enthalten sind, sollen Kombinationen von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen im Umfang der Erfindung liegen und unterschiedliche Ausführungsformen bilden, wie es für Fachleute auf diesem Gebiet selbstverständlich ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7306999 B2 [0003]
US 7955943 B2 [0003]

Claims

Halbleitervorrichtung mit einem Hochspannungswiderstandselement, umfassend; ein Halbleitersubstrat eines ersten Leitfähigkeitstyps; einen ersten dotierten Bereich eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats, wobei der erste dotierte Bereich einen Drift-Bereich eines Transistors bildet; einen zweiten dotierten Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps in dem Halbleitersubstrat und von dem ersten dotierten Bereich beabstandet, wobei der zweite dotierte Bereich einen weiteren Bereich des Transistors bildet; einen Isolator, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und einen Widerstand, der den Isolator überlagert, wobei der Widerstand, der in einer Rechteckspiralform gebildet ist, mehrere Windungen aufweist, wobei jede Windung Seiten und kurvenförmige Ecken aufweist, die die Seiten verbinden, wobei die kurvenförmigen Ecken, die aus einem ersten Halbleitermaterial gebildet sind, einen ersten spezifischen Widerstand aufweisen und die Seiten, die aus einem zweiten Halbleitermaterial gebildet sind, einen zweiten spezifischen Widerstand aufweisen, wobei der erste spezifische Widerstand mindestens das Hundertfache des zweiten spezifischen Widerstandes beträgt.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite spezifische Widerstand zwischen etwa zwei Ohm pro Quadrat und zwanzig Ohm pro Quadrat liegt und wobei der erste spezifische Widerstand zwischen etwa dreihundert Ohm pro Quadrat und fünftausend Ohm pro Quadrat liegt.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die kurvenförmigen Ecken Kreisbögen sind und eine Gesamtsumme der Bögen etwa dreihundertsechzig Grad beträgt.
Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung, umfassend: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps; Bilden eines ersten dotierten Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats; Bilden eines Isolators, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und Bilden eines Widerstands, der den Isolator und den ersten dotierten Bereich überlagert, einschließlich Bilden des Widerstands in einer Polygonspiralform mit mehreren Windungen, wobei jede Windung Seiten und Ecken aufweist, einschließlich Bilden der Ecken aus einem Widerstandsmaterial mit einem ersten spezifischen Widerstand und Bilden der Seiten aus einem zweiten Material mit einem geringeren spezifischen Widerstand.
Verfahren nach Anspruch 4, das das Bilden der Seiten benachbarter Windungen einschließt, die in durch einen ersten Abstand voneinander beabstandet sind.
Verfahren nach Anspruch 5, einschließlich Bilden des ersten Abstands, der für jede Windung im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren nach Anspruch 4, einschließlich Bilden der Seiten aus dem zweiten Material, das im Wesentlichen ein Leiter ist.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner einschließlich Bilden des Widerstandsmaterials aus Polysilizium.
Verfahren zum Bilden einer Halbleitervorrichtung, umfassend: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats eines ersten Leitfähigkeitstyps; Bilden eines ersten dotierten Bereichs eines zweiten Leitfähigkeitstyps auf einem ersten Abschnitt des Halbleitersubstrats; Bilden eines Isolators, der den ersten dotierten Bereich überlagert; und Bilden eines Materials, das den Isolator und den ersten dotierten Bereich überlagert, einschließlich Bilden des Materials als ein längliches Element, das in einer Struktur einer Spirale mit mehreren Windungen gebildet ist, wobei jede Windung Seiten und eine Ecke aufweist, die zwei der Seiten miteinander verbindet, einschließlich Bilden der Ecke aus einem Material mit einem ersten spezifischen Widerstand und Bilden der Seiten aus einem zweiten Material mit einem geringeren spezifischen Widerstand.
Verfahren nach Anspruch 9, einschließlich Bilden des ersten Materials mit einem spezifischen Widerstand, der größer als etwa einhundert Ohm pro Quadrat ist.