SE522812C2 - Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter - Google Patents

Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter

Info

Publication number
SE522812C2
SE522812C2 SE9701156A SE9701156A SE522812C2 SE 522812 C2 SE522812 C2 SE 522812C2 SE 9701156 A SE9701156 A SE 9701156A SE 9701156 A SE9701156 A SE 9701156A SE 522812 C2 SE522812 C2 SE 522812C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
electrical component
conductive region
intermediate conductive
insulating
arrangement according
Prior art date
Application number
SE9701156A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9701156D0 (sv
SE9701156L (sv
Inventor
Haakan Sjoedin
Anders Soederbaerg
Nils Oegren
Ivar Hamberg
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9701156A priority Critical patent/SE522812C2/sv
Publication of SE9701156D0 publication Critical patent/SE9701156D0/sv
Priority to TW086105153A priority patent/TW358235B/zh
Priority to US09/045,636 priority patent/US6121668A/en
Priority to DE69835825T priority patent/DE69835825T2/de
Priority to JP54154298A priority patent/JP2002508886A/ja
Priority to CA002285278A priority patent/CA2285278A1/en
Priority to CN98805461.2A priority patent/CN1257611A/zh
Priority to EP98912854A priority patent/EP1018161B1/en
Priority to KR1019997008731A priority patent/KR20010005663A/ko
Priority to PCT/SE1998/000534 priority patent/WO1998044558A1/en
Priority to AU67542/98A priority patent/AU6754298A/en
Publication of SE9701156L publication Critical patent/SE9701156L/sv
Priority to US09/236,001 priority patent/US6300173B1/en
Publication of SE522812C2 publication Critical patent/SE522812C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1203Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body the substrate comprising an insulating body on a semiconductor body, e.g. SOI

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Description

25 saa 812 l ras ifall en ledare med högspänning korsar diket. Detta kan leda till ett lägre än förväntat lavingenombrott där högspänningsledarna korsar områden där den elek- triska fáltkoncentrationen är högst.
REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning eliminerar problemet med hur uppträdandet av lavinge- nombrott skall reduceras där en högspänningsledare korsar ett område med hög elektrisk fältkoncentration.
Problemet löses medelst ett mellanliggande ledande omrâde som används för att förflytta de höga elektriska fáltkoncentrationerna bort från en komponent som skall skyddas.
Komponenterna framställda i enlighet med uppfinningen har förbättrad resistens mot lavingenombrott där en ledare korsar ett dike, vilket betyder att avståndet mellan komponenter och ledare kan minskas eller att komponenten tâl en högre spänning.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrives närmare nedan med hjälp av ett exempel på en utförings- form av uppfinningen som visas i figurerna, där Fig la visar en sektion längs linjen I-I i komponenten i fig. lb, Fig. lb är en planvy över isopotentialerna i en känd komponent, Fig. 2a visar en sektion längs linjen II-II i komponenten i fig. 2b och Fig. 2b är en planvy över isopotentialer i en komponent i enlighet med uppfin- ningen DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Fig. la och lb visar en komponent l i form av en halvledande ö 1 av exempelvis kisel som framställts på en inbäddad isolator 3 som formats på ett substrat 5. 10 15 20 25 522 812 3 Komponenten 1 åtskiljs från det omgivande kislet 7 medelst ett dike 9 som är fyllt med isolerande material exempelvis kiseloxid 10 och polykristallint kisel ll. En ledare 13 för högspänning utformas på den del av en isolator 3” som är utformad ovanför komponenten 1, det omgivande kislet 7 och diket 9. Ledaren 13 korsar diket 9 och sträcker sig över högspänningskomponenten 1. Ledaren 13 är ansluten till komponenten 1 medelst en kontakt 18. En del av komponenten 1 befinner sig således på en högre potential än det omgivande kislet 7 och diket 9. Ett exempel på hur isopotentiallinjerna i högspänningskomponenten 1 kan se ut visas medelst streckade linjer. Den exakta fördelningen av isopotentiallinjerna beror naturligtvis på komponentens tillstånd och varierar med dess aktivitet. J u tätare tillsammans isopotentiallinjerna ligger desto större är koncentrationen av det elektriska fältet i materialet och desto lättare är det för att ett lavingenombrott skall ske. Av figu- rerna framgår det att den största risken för lavingenombrott föreligger vid hörnet 14 av högspänningskomponenten 1 som ligger närmast stället där ledaren 13 kor- sar diket 9. Koncentrationen av det elektriska fältet inuti komponenten 1 är högst vid hörnet 14. Lavingenombrott är oönskat eftersom det påverkar funktionen hos den komponent som utsättes härför.
Pig. Za och 2b visar en liknande komponent med lavingenombrottsförhindrande organ eller medel enligt föreliggande uppfinning. Ett mellanliggande ledande om- råde i form av en ö 15 av kisel omges av en icke-ledande dikesstruktur 16 åstad- kommen på konventionellt sätt. Ön 15 är ansluten till ledaren 13 medelst en kon- takt 17. Liksom ovan är ledaren 13 ansluten till komponenten 1 medelst en kon- takt 18. Såsom framgår av de streckade linjerna uppträder inte längre toppkon- centrationerna av isopotentiallinjerna i komponenten 1 utan i ön 15. Komponenten 1 kan således exempelvis arbeta vid högre potentialer med reducerad risk förla- vingenombrott vid hörnet 14.
Den optimala storleken av ön 15 beror bland annat på potentialskillnaden mellan ledaren 13 och det intilliggande ledande området 7 och komponenter 1, ledarens storlek samt tjockleken och materialet i isoleringen 3”. För att spara utrymme på _ 10 15 20 25 522 812 4 skivan skall ön 15 företrädesvis vara så liten som möjligt och således ha en ytarea som är avsevärt mindre än den som normalt används för uppbyggnaden av en elektrisk komponent 1. Den bör åtminstone vara mindre än halva storleken av komponenten 1 som den skyddar och företrädesvis mindre än en tiondel av storle- ken. För att innesluta fältkoncentrationerna bör den vara åtminstone så bred som den överliggande ledaren 13. Lämpliga maximala sidolängder eller diametrar hos dylika öar som är fästa vid en enda ledare ligger företrädesvis inom området l- 100 um. Av tillverkningsskäl är det naturligtvis möjligt att det vore att föredra att utforma ön 15 som en långsmal rektangel mellan två parallella diken 9, 16 som sträcker sig huvudsakligen längs hela längden av en eller flera sidor av en kompo- nent 1. I detta fall behöver kanske den ovan givna maximala storleken på en sidas längd överskridas.
Det är möjligt att forma en Ö 15 till att vara ansluten till två eller flera ledare, varvid öns maximidimensioner kan vara mycket större än 100 um. Det är emel- lertid fortfarande att föredra att dess bredd ligger inom ovannämnda storleksomrä- den. I detta fall bör ledarna ha ungefär samma elektriska potential för att minska risken för lavingenombrott i ön 15. En eventuell skillnad i elektrisk potential skall företrädesvis vara mindre än 10 V. Även om det är möjligt att tänka sig ett arrangemang där ön 15 utformas som en funktionell elektrisk komponent såsom exempelvis ett motstånd, en kondensator, en diod eller en transistor är ön 15 enligt det föredragna arrangemanget inaktiv, dvs den har ingen annan funktion än att förflytta faltstyrkekoncentrationerna bort från en närliggande komponent. Även om den visas som en rektangulär ö i ovanstående utföringsform kan god- tycklig form användas på ön 15 i en anordning enligt uppfinningen. Det isolerande 10 522 812 5' materialet runt de ovannämnda strukturerna kan vara något lämpligt material eller kombinationer av material. Lämpliga material innefattar dopat eller odopat amorft eller polykristallint kisel, kiseldioxid och/eller -nitrid och/eller något annat isole- rande material.
Uppñnningen är vidare inte begränsad till användning med komponenter som framställts på en inbäddad isolator utan kan anpassas för användning vid godtyck- liga elektriska komponenter.
Ovan beskrivna exempel på utföringsformer av uppfinningen avser elektriska an- ordningar som utnyttjar kisel som halvledarmaterial men uppfinningen kan likaväl tillämpas pâ anordningar som utnyttjar andra halvledarmaterial.

Claims (26)

522 812 6 PATENTKRAV
1. Arrangemang för att i en elektrisk anordning förhindra lavingenombrott i en elektrisk komponent (1), som är åtskild från ett ledande område (7) medelst första isolerande organ (9) och elektriskt förbunden med det ledande området (7) via en ledare (13) som sträcker sig från en kontakt (18) på den elektriska komponenten (1) till det ledande området (7), kännetecknat av att ett med ledaren (13) elektriskt förbundet, mellanliggande ledande område (15) förefinnes mellan nämnda ledande område (7) och nämnda elektriska komponent (1), vilket mellanliggande ledande område (15) är åtskilt från det ledande omrâdet (7) medelst andra isolerande organ (16) och från den elektriska komponenten (1) medelst nämnda första isolerande organ (9).
2. Arrangemang enligt kravet 1, kännetecknat av att nämnda elektriska komponent är en halvledarkomponent (1).
3. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att nämnda elektriska komponent (1) innefattar ett halvledarskikt (1) på en inbäddad isolator (3) som är utformad på ett halvledarsubstrat (5).
4. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att nämnda mellanliggande ledande område ( 15) innefattar ett skikt av halvledarmaterial ( 15) på en inbäddad isolator (3) som är formad på ett halvledarsubstrat (5).
5. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att nämnda andra isolerande organ (16) innefattar ett isolerande dike (16). 5 2 2 812 - ïÃÉï- f. 7
6. Arrangemang enligt kravet 5, kännetecknat av att nämnda isolerande dike (16) innefattar dopat eller odopat amorft eller polykristallint kisel, kiseldioxid och/eller -nitrid och/eller något annat isolerande material.
7. Arrangemang enligt något av kraven 2 - 6, kännetecknat av att halvledarmaterialet (1) är kisel.
8. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att det mellan- liggande ledande området (15) är inaktivt.
9. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att ytarean av nämnda mellanliggande ledande område ( 15) är mindre än halva ytarean av nämnda elektriska komponent (1).
10. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att ytarean av nämnda mellanliggande ledande område (15) är mindre än en tiondel av ytarean av nämnda elektriska komponent (1).
11. ll. Arrangemang enligt något av de föregående kraven, kännetecknat av att nämnda mellanliggande ledande område (15) endast är i elektrisk kontakt med nämnda ledare (13).
12. Arrangemang enligt något av kraven l-lO, kännetecknat av att nämnda mellanlig- gande ledande område (15) är i elektrisk kontakt med ett flertal ledare (13).
13. Arrangemang enligt kravet 12, kännetecknat av att var och en av nämnda flertal ledare (13) har samma potential. 8
14. Förfarande för att i en elektrisk anordning förhindra lavingenombrott i en elektrisk komponent ( 1), som är åtslcild från ett ledande område (7) medelst första isolerande organ (9) och elektriskt förbunden med det ledande området (7) via en ledare (13) som sträcker sig från en kontakt (18) på den elektriska komponenten (1) till det ledande området (7), kärmetecknat av att ett mellanliggande ledande område (15) utformas mellan nämnda ledande område (7) och nämnda elektriska komponent (1) på sådant sätt att det åtskiljs från det ledande området (7) medelst andra isolerande organ (16) och från den elektriska komponenten (1) medelst nämnda första isolerande organ (9) och att det mellanliggande ledande område ( 15) förbinds elektriskt med ledaren (13).
15. Förfarande enligt kravet 14, kännetecknat av att som elektrisk komponent väljs en halvledarkomponent ( 1).
16. Förfarande enligt kravet 14 eller 15, kännetecknat av att nämnda elektriska kompo- nent (1) utformas som ett halvledarskikt (1) på en inbäddad isolator (3) på ett halvledar- substrat (5).
17. Förfarande enligt något av kraven 14-16, kännetecknat av nämnda mellanliggande, ledande område (15) utformas som ett skikt av halvledarmaterial ( 15) på. en inbäddad isolator (3) pá ett halvledarsubstrat (5).
18. Förfarande enligt något av kraven 14-17, kännetecknat av att nämnda isolerande organ (16) utformas som ett isolerande dike ( 16). 5 22 812 . jjfg. -fi 9
19. Förfarande enligt kravet 18, kännetecknat av att som material i nämnda isolerande dike (16) väljs dopat eller odopat, amorft eller polykristallint kisel, kiseldioxid och/eller -nitrid och/eller något annat isolerande material.
20. Förfarande enligt något av kraven 15-19, kännetecknat av att som halvledarmateria- let (1) väljs kisel.
21. Förfarande enligt något av kraven l4-2Ö, kännetecknat av att det mellanliggande ledande området (15) utformas som ett inaktivt område.
22. Förfarande enligt något av kraven 14-21, kännetecknat av att ytarean av nämnda mellanliggande ledande område (15) görs mindre än hälften av ytarean av nämnda elektriska komponent (1).
23. Förfarande enligt något av kraven 14-22, kännetecknat av att ytarean av nämnda mellanliggande ledande område ( 15) görs mindre än en tiondel av ytarean av nämnda elektriska komponent (1).
24. Förfarande enligt något av kraven 14-23, kännetecknat av att nämnda mellanliggande ledande område (15) utformas med elektrisk kontakt till endast en ledare (13).
25. Förfarande enligt något av kraven 14-23, kännetecknat av att nämnda mellanliggande ledande område (15) utformas med elektrisk kontakt till fler än en ledare (13). _
26. Förfarande enligt kravet 25, kännetecknat av att nämnda flertal ledare (13) utformas med en anslutning till samma potential.
SE9701156A 1997-03-27 1997-03-27 Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter SE522812C2 (sv)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701156A SE522812C2 (sv) 1997-03-27 1997-03-27 Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter
TW086105153A TW358235B (en) 1997-03-27 1997-04-21 Reduction of field constriction
US09/045,636 US6121668A (en) 1997-03-27 1998-03-23 Semiconductor device provided with conductor electrically connected to conducting region
AU67542/98A AU6754298A (en) 1997-03-27 1998-03-24 Method and device for reducing electric field concentrations in soi semiconductor components
CN98805461.2A CN1257611A (zh) 1997-03-27 1998-03-24 减小绝缘体基外延硅半导体元件中电场强度的方法和器件
JP54154298A JP2002508886A (ja) 1997-03-27 1998-03-24 Soi半導体構成要素における電界集中を減少するための方法及び装置
CA002285278A CA2285278A1 (en) 1997-03-27 1998-03-24 Method and device for reducing electric field concentrations in soi semiconductor components
DE69835825T DE69835825T2 (de) 1997-03-27 1998-03-24 Verfahren und bauelement zur verringerung von elektrischen feldkonzentrationen in soi halbleiterkomponenten
EP98912854A EP1018161B1 (en) 1997-03-27 1998-03-24 Method and device for reducing electric field concentrations in soi semiconductor components
KR1019997008731A KR20010005663A (ko) 1997-03-27 1998-03-24 Soi 반도체 부품에서 전기장 집중을 감소시키는 장치 및 방법
PCT/SE1998/000534 WO1998044558A1 (en) 1997-03-27 1998-03-24 Method and device for reducing electric field concentrations in soi semiconductor components
US09/236,001 US6300173B1 (en) 1997-03-27 1999-01-22 Method and device relating to semiconductor components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9701156A SE522812C2 (sv) 1997-03-27 1997-03-27 Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9701156D0 SE9701156D0 (sv) 1997-03-27
SE9701156L SE9701156L (sv) 1998-09-28
SE522812C2 true SE522812C2 (sv) 2004-03-09

Family

ID=20406363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9701156A SE522812C2 (sv) 1997-03-27 1997-03-27 Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter

Country Status (11)

Country Link
US (2) US6121668A (sv)
EP (1) EP1018161B1 (sv)
JP (1) JP2002508886A (sv)
KR (1) KR20010005663A (sv)
CN (1) CN1257611A (sv)
AU (1) AU6754298A (sv)
CA (1) CA2285278A1 (sv)
DE (1) DE69835825T2 (sv)
SE (1) SE522812C2 (sv)
TW (1) TW358235B (sv)
WO (1) WO1998044558A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2851370B1 (fr) * 2003-02-19 2006-02-03 St Microelectronics Sa Procede de traitement par faisceau d'ions focalise et dispositif semi-conducteur convenant pour sa mise en oeuvre
US7691734B2 (en) * 2007-03-01 2010-04-06 International Business Machines Corporation Deep trench based far subcollector reachthrough
DE102007029756A1 (de) * 2007-06-27 2009-01-02 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Halbleiterstruktur zur Herstellung eines Trägerwaferkontaktes in grabenisolierten SOI-Scheiben
CN102110708A (zh) * 2011-01-14 2011-06-29 北方工业大学 高压隔离槽及其制作方法及mos器件

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241210A (en) * 1987-02-26 1993-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba High breakdown voltage semiconductor device
US5070388A (en) * 1990-01-19 1991-12-03 Harris Corporation Trench-resident interconnect structure
DE4233773C2 (de) * 1992-10-07 1996-09-19 Daimler Benz Ag Halbleiterstruktur für Halbleiterbauelemente mit hoher Durchbruchspannung
WO1994015360A1 (en) * 1992-12-25 1994-07-07 Nippondenso Co., Ltd. Semiconductor device
JPH06268054A (ja) * 1993-03-10 1994-09-22 Nippondenso Co Ltd 半導体装置
US5373183A (en) * 1993-04-28 1994-12-13 Harris Corporation Integrated circuit with improved reverse bias breakdown
US6008512A (en) * 1993-04-28 1999-12-28 Intersil Corporation Semiconductor device with increased maximum terminal voltage
JP2773611B2 (ja) * 1993-11-17 1998-07-09 株式会社デンソー 絶縁物分離半導体装置
JPH07311515A (ja) * 1994-05-18 1995-11-28 Fujitsu Ltd シリアル型電子写真装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2285278A1 (en) 1998-10-08
SE9701156D0 (sv) 1997-03-27
DE69835825T2 (de) 2007-03-01
JP2002508886A (ja) 2002-03-19
AU6754298A (en) 1998-10-22
EP1018161B1 (en) 2006-09-06
US6300173B1 (en) 2001-10-09
US6121668A (en) 2000-09-19
SE9701156L (sv) 1998-09-28
EP1018161A1 (en) 2000-07-12
CN1257611A (zh) 2000-06-21
KR20010005663A (ko) 2001-01-15
DE69835825D1 (de) 2006-10-19
WO1998044558A1 (en) 1998-10-08
TW358235B (en) 1999-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7453125B1 (en) Double mesh finfet
US10074723B1 (en) Field plate trench FET and a semiconductor component
CN113078154B (zh) 半导体器件及其制备方法
KR910003834B1 (ko) Mos트랜지스터회로
KR20020065331A (ko) 반도체 장치
KR20190109715A (ko) 게이트 저항기를 갖는 트랜지스터 소자
JP3677346B2 (ja) 電界効果により制御可能の半導体デバイス
KR950034803A (ko) 반도체 디바이스
SE522812C2 (sv) Anordning och förfarande för att reducera elektriska fältkoncentrationer i elektriska komponenter
KR940019000A (ko) 절연반도체 장치 및 그의 제조방법(a dielectrically isolated semiconductor device and a method for its manufacture)
KR890011117A (ko) 절연게이트 반도체장치
KR960036096A (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
US11158707B2 (en) Transistor device
JP3621949B2 (ja) 電圧保護配列を組み込んだトランジスタ装置
CN113345955A (zh) 半导体装置
CN110838486B (zh) 功率晶体管元件
EP0996158B9 (en) High voltage resistive structure integrated on a semiconductor substrate
KR870003576A (ko) 반도체장치
KR20120076306A (ko) 반도체 장치
JP7129408B2 (ja) 半導体装置
CN209374454U (zh) 功率晶体管装置
KR100192955B1 (ko) 필드 플레이트를 구비한 고전압 반도체소자
KR100384788B1 (ko) 반도체장치의 입출력단 레이아웃 및 그 구조
JP2001077370A (ja) Soi半導体集積回路
KR19990059992A (ko) 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed