[发明专利]用于MOS栅器件的表面几何结构

说明书

本申请是分案申请，原案的申请号为03810609.4，申请日为2003年5月9日，发明名称为“MOS栅器件制造方法”。

技术领域

本发明主要涉及MOS栅器件及其制造方法。

背景技术

用于制造MOS栅器件的表面几何结构得到广泛的发展。这些表面几何结构或“布局”包括交叉梳状结构及重复或“蜂窝”结构，包括以功率MOSFET为例的公知六边形几何结构。这些各种各样的表面几何结构已得到发展，以优化诸如导通电阻和强度等器件特性。对于给定的几何结构和电压，器件的导通电阻与有效器件面积成反比。为了采用现有的表面几何结构设计出具有所需导通电阻的新器件，只需计算出现有器件的导通电阻与它的有效面积的乘积。基于这个信息，确定出新器件的有效面积，再加上焊盘和终端的开销，就可制造出具有所需导通电阻的器件。

但是，为每一不同的导通电阻值或每一不同的MOS栅器件尺寸都制造一套新掩模，这种传统的方法是很不理想的，因为这会导致产生大量掩模组，用于那些主要在导通电阻和有效面积方面不同的器件。而且，每一器件在出厂前都必须分别进行合格证明。传统器件也不提供一种简易方法，即采用这种方法可移动栅和源焊盘以适应特殊的最终用途。

因此，本领域需要一种制造MOS栅器件的方法，仅需一套掩模就能生产出器件，而且可以采用同一套掩模制造出可变尺寸和具有不同导通电阻的MOS栅器件。本领域也需一种制造MOS栅器件的方法，这样一族此类器件都可证明是合格的，而不必证明该族中每一个特定器件是合格的。最后，本领域需要一种用于MOS栅器件的表面设计，它允许在器件内部很容易来回移动栅和源焊盘，以便适应特定的最终用途，而不需要大量重复设计工作。这些需要可以通过在此公开的方法和器件得到满足。

发明内容

在此公开了用于MOS栅器件的模面(modular surface)几何结构以及用这些表面几何结构制造MOS栅器件的方法。通过预定增量，这些模面几何结构允许器件尺寸沿着x轴和y轴发生改变。

在此公开的器件和方法的一些实施例中，实际器件尺寸经设定或通过接点、金属和焊盘掩模“编程”，而在其它实施例中，器件尺寸仅通过金属和焊盘掩模来编程的。这种方法既节省时间又节约费用，因为对于每一个新器件仅需要新的接点、金属和焊盘掩模，或新的金属和焊盘掩模。此外，可预制用于这些器件的晶圆(wafer)在接点或金属掩模之前将它存储在存货场所，因此，在获悉器件的具体细节之前就允许进行大部分制造过程。反过来，这极大减少了制造新器件所需的时间。

用这种方法可以证明所制造的一族器件合格，而不必证明每一个特定器件合格。此外，可轻易移动源和栅键合焊盘的位置，用于集成到新的封装中或用于新应用。因此，这种方法提供了一种方便的可选方案，生成一整套用于每一个所需新器件的新掩模。

在一个方面中，在此公开用于制造MOS栅器件的方法。根据这种方法，提供了多个不连续贴片(tile)，其中每一贴片都包含至少一个源区和至少一个体区。每一贴片典型包含多个排列在其上的栅接触区。多个贴片组合成阵列，以致形成MOS栅器件。优选的，贴片的尺寸基本上是相同的。同样，贴片的形状优选为矩形或正方形。栅金属化层，它可以是例如一系列不连续金属迹线(trace)，位于至少部分所述的阵列之上，以致它与阵列内的栅接触区电接触。源和体金属化层位于至少部分所述的阵列上，以致它与贴片的源和体区电接触。终端金属化层也可以位于形成器件外部周边的贴片上，而且典型位于这些贴片上，以致它与外部周边贴片的栅接触区及源和体接触区都电接触。

在另一个方面中，此处公开的MOS栅器件包含一个不连续贴片阵列，其中，所述阵列中的每一贴片都包含源区、体区和栅接触区。提供了源和体金属化层，它与所述阵列中的至少两个贴片的源和体区电接触，以及提供了栅金属化层，它与所述阵列中的至少两个贴片的栅极接点电接触。优选的，阵列中的每一贴片包含四个栅接触区，对于位于阵列内部的贴片来说，其中至少两个栅接触区与栅金属化层接触。贴片在阵列中典型排列成使相邻贴片间存在间隙，且源和体金属化层优选延伸穿过这个间隙。典型的，栅金属化层及源和体金属化层通过在它们间保留物理间隙或间隔而彼此电绝缘。阵列中的贴片可包含沟道或平面结构。