專利名稱：以較慢開關(guān)速度來保護(hù)晶體管單元的強(qiáng)韌半導(dǎo)體功率器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體功率器件。更特別的，本發(fā)明涉及制造具有不一 致的單元強(qiáng)度系數(shù)的晶體管單元的半導(dǎo)體功率器件的結(jié)構(gòu)與方法，以保護(hù)慢 速開關(guān)功率半導(dǎo)體器件從而提升器件可靠性。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的半導(dǎo)體功率器件的制造及設(shè)計(jì)技術(shù)仍然面臨這樣一個(gè)技術(shù)困難， 即功率器件中的具有低開關(guān)速度的晶體管單元在該功率器件被設(shè)置來用于關(guān) 斷電路連接時(shí)常常受到過電流的損害。特別是，當(dāng)一個(gè)電連接被導(dǎo)通或關(guān)斷 時(shí)，且運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)態(tài)之前，會(huì)產(chǎn)生一瞬態(tài)。在瞬態(tài)初期，導(dǎo)通或關(guān)斷操作會(huì) 引起相對(duì)較大的電流和電壓峰值。電壓和電流峰值也許會(huì)在電子器件中造成 火花和電磁干擾，同時(shí)也會(huì)引起器件的損壞和較差的可靠性。在某些應(yīng)用中 不要求特別快的開關(guān)速率。在這樣的情況下，通常使用慢速的導(dǎo)通和關(guān)斷柵 豐及信號(hào)來避免過度的大電壓與電流峰值。然而，這仍然會(huì)產(chǎn)生下面要敘述的 問題。
圖1A所示為一個(gè)典型的用于開關(guān)電子器件電源的開關(guān)電路。慢速的導(dǎo) 通和關(guān)斷操作是通過控制提供給半導(dǎo)體功率器件柵極的信號(hào)的長(zhǎng)上升及回落 時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。慢速的器件導(dǎo)通和關(guān)斷可以避免過度的瞬態(tài)峰值電壓和電流。 不幸的是，在慢速導(dǎo)通和關(guān)斷的操作中，在轉(zhuǎn)換期間，高電流與高電壓都會(huì) 出現(xiàn)并穿過漏極和源極，在如圖1B所示的條件下將產(chǎn)生問題。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的功率器件包括上千個(gè)并聯(lián)工作的晶體管。然而，如現(xiàn)實(shí)中常 發(fā)生的那樣，如果這些晶體管不能完全一模一樣，那么部分晶體管的關(guān)斷就 會(huì)比其它的慢。圖1B所示為與圖1A相似的電路圖，除了圖1B中將晶體管
分為慢速晶體管和快速晶體管。在導(dǎo)通和關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中，不是所有的半 導(dǎo)體功率器件中的晶體管單元都以相同的速度開關(guān)切換。 一些晶體管單元導(dǎo)
通或關(guān)斷得比另外的具有慢開關(guān)速度的晶體管單元要早。在關(guān)斷操作中，由于其它所有的快速晶體管單元已經(jīng)關(guān)斷這一情況，慢速晶體管單元經(jīng)常成為 容易受損的單元。隨后電能和電流會(huì)集中到那些慢速晶體管單元。而當(dāng)電壓 與電流超過了這些晶體管器件的設(shè)計(jì)限制時(shí)，這些慢速晶體管單元就更容易 產(chǎn)生損壞。
圖1C的電路圖表示的是現(xiàn)有的保護(hù)電路免于受到由開關(guān)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的 危害的方法。避免受到可能發(fā)生于開關(guān)轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的損害的保護(hù)措施是 在每個(gè)晶體管單元添加鎮(zhèn)流電阻，以提高所有的晶體管單元的電流的一致性。 目前的在全部晶體管單元中添加鎮(zhèn)流電阻的技術(shù)提高了電流和電壓的一致
性，然而，其具有明顯增加晶體管導(dǎo)通電阻Rdson的缺點(diǎn)，因而弱化了器件 的運(yùn)行。在所有的晶體管單元中添加鎮(zhèn)流電阻還增加了功率器件制造所要求 的硅面積，從而提高了器件的生產(chǎn)成本。
特別的，源極鎮(zhèn)流技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)專利5,475,252， 5,763,919， 6,268,286， 6,331,726， 6,441,410， 6,583,972， 6,587,320和6,927,458中公開。在這些授 予專利的發(fā)明中，如MOSFET器件這樣的半導(dǎo)體功率器件通過一致的鎮(zhèn)流技 術(shù)來實(shí)現(xiàn)。然而，如上述的那樣，由于應(yīng)用現(xiàn)有的鎮(zhèn)流技術(shù)都添加了源極電 阻，所以導(dǎo)致導(dǎo)通電阻大幅增加，并且器件性能也受到負(fù)面影響。
因此，在功率半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和制造的領(lǐng)域，仍然存在著提供新的功 率器件的器件結(jié)構(gòu)和制造方法以解決上述問題和限制的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種新的優(yōu)化的半導(dǎo)體功率器件的器件 結(jié)構(gòu)和制造方法，其具有特殊安排的快速和慢速開關(guān)晶體管單元，以及在慢 速開關(guān)晶體管單元中添加源極鎮(zhèn)流，以在關(guān)斷轉(zhuǎn)換操作的過程中保護(hù)這些單 元。慢速晶體管單元被設(shè)計(jì)為，在關(guān)斷操作中當(dāng)其它晶體管已經(jīng)關(guān)斷時(shí)，其 仍更久地保持導(dǎo)通狀態(tài)。代替原先所使用的統(tǒng)一的鎮(zhèn)流結(jié)構(gòu)，本發(fā)明僅在慢 速開關(guān)晶體管單元中添加鎮(zhèn)流保護(hù)，從而明顯地減少導(dǎo)通電阻的增加，以解 決上述的困難。通過設(shè)計(jì)足量的慢速開關(guān)晶體管單元，關(guān)斷電能就可以安全 的分布于這些單元，而不僅僅集中于極少數(shù)的單元。鎮(zhèn)流電阻確保相同的電 流分布于這些慢速晶體管單元，因此提升了強(qiáng)度。
特別地，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種新的優(yōu)化的半導(dǎo)體功率器件的器件結(jié)構(gòu)和制造方法，其通過改變鎮(zhèn)流的數(shù)量增強(qiáng)慢速開關(guān)晶體管單元的強(qiáng)度， 以在關(guān)斷過程中承受高功率高電壓的能量。由于僅調(diào)整了慢速的晶體管，所 以本發(fā)明中全部的導(dǎo)通電阻的增加得到減少，并且，也減少了鎮(zhèn)流晶體管單 元所需的附加面積。特別地，半導(dǎo)體功率器件被設(shè)計(jì)為具有快速開關(guān)晶體管 單元和慢速開關(guān)晶體管單元。僅有慢速晶體管單元被設(shè)計(jì)并制造為具有鎮(zhèn)流 電阻以增加強(qiáng)度。慢速開關(guān)晶體管單元也可以通過調(diào)整例如單元密度，鎮(zhèn)流 電阻值和慢速開關(guān)晶體管單元的百分比等使其最優(yōu)化，以適用于高關(guān)斷負(fù)載
(high turn-off load)。從而可以形成對(duì)于器件的有效保護(hù)，使其在關(guān)斷操作 過程中避免受到由轉(zhuǎn)換電流和電壓所造成的損害。在具有有效保護(hù)的半導(dǎo)體 功率器件中可以選擇性地設(shè)計(jì)和制造源極鎮(zhèn)流分布，從而最小化所增加的電 阻值和所需的硅面積。
本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式大體上公開了一種功率開關(guān)，其包括可控的 快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，以導(dǎo)通和關(guān)斷通過其 傳輸?shù)碾娏?。慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件還包括一鎮(zhèn)流電阻以增加該慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件的器件強(qiáng)度。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，快速開關(guān)半導(dǎo)體功率 器件包括一快速開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，而慢速開 關(guān)半導(dǎo)體功率器件包括一慢速開關(guān)MOSFET，其中，慢速開關(guān)MOSFET還 包括一源極鎮(zhèn)流電阻。在一個(gè)實(shí)施方式中，增加了慢速開關(guān)MOSFET單元中 的源極區(qū)域的長(zhǎng)度，以增加源極鎮(zhèn)流電阻。在另一個(gè)實(shí)施方式中，降低了慢 速開關(guān)MOSFET單元中的源極區(qū)域的源極摻雜濃度，以增加源極鎮(zhèn)流電阻。
另外，本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體開關(guān)器件的制造方法。該方法包括，制 造一快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件和一慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件以控制通過其傳 輸?shù)碾娏鞯膶?dǎo)通與關(guān)斷，以及制造具有鎮(zhèn)流電阻的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件 以增加該慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的器件強(qiáng)度的步驟。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，制造快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括 制造快速開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)和具有源極鎮(zhèn)流 電阻的慢速開關(guān)MOSFET的步驟。在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中，制造慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括將慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于靠近功率 開關(guān)大約中心位置的步驟。在另一個(gè)具體實(shí)施方式
中，制造慢速開關(guān)半導(dǎo)體 功率器件的步驟還包括將慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于靠近功率開關(guān)大約邊緣位置的步驟。在一個(gè)實(shí)施方式中，增加慢速開關(guān)MOSFET單元中的源 極區(qū)域的長(zhǎng)度，以增加源極鎮(zhèn)流電阻。在另一個(gè)實(shí)施方式中，降低慢速開關(guān) MOSFET單元中的源極區(qū)域的源極摻雜濃度，以增加源極鎮(zhèn)流電阻。
在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員結(jié)合多幅附圖閱讀了后續(xù)的優(yōu)選實(shí)施方式的詳 細(xì)敘述后，本發(fā)明的這些和其它的內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1A至1C是用以描述現(xiàn)有的具有統(tǒng)一的鎮(zhèn)流源極電阻的電路圖，以保 護(hù)電路免受由導(dǎo)通和關(guān)斷轉(zhuǎn)換過程中的電壓和電流峰值所帶來的損害。
圖2是半導(dǎo)體功率器件的慢速晶體管單元上實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)流電阻的電路圖。
圖3A和3B顯示兩個(gè)在指定區(qū)域中提供具有鎮(zhèn)流電阻的慢速晶體管單元 以優(yōu)化產(chǎn)品可靠性的半導(dǎo)體功率器件結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4為一半導(dǎo)體功率器件的晶體管單元的剖視圖，其包括普通的FET 單元和具有鎮(zhèn)流源極電阻的慢速開關(guān)FET晶體管單元。
具體實(shí)施例方式
圖2所示的電路圖表示了優(yōu)化的電路結(jié)構(gòu)，其用于解決現(xiàn)有的用于實(shí)現(xiàn) 導(dǎo)通和關(guān)斷電子器件的半導(dǎo)體功率器件存在的困難。半導(dǎo)體功率器件包括并 聯(lián)的第一 MOSFET 100-1和第二 MOSFET 100-2，其都接收一功能為開關(guān)的 柵極信號(hào)。第一 MOSFET 100-1為快速開關(guān)，第二 MOSFET 100-2作為慢速 開關(guān)。為了保護(hù)慢速開關(guān)MOSFET 100-2，第二 MOSFET 100-2添加了鎮(zhèn)流 電阻IIO。當(dāng)接收到一柵極信號(hào)以關(guān)斷電流，第一 MOSFET 100-1首先關(guān)斷， 而第二 MOSFET 100-2為慢速開關(guān)MOSFET，其仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)。在這個(gè) 實(shí)施方式中，第二 MOSFET 100-2添加了柵極電阻105。柵極電阻105連同 柵極固有電容形成電阻-電容(RC)電路。在關(guān)斷過程中，RC電路會(huì)使第二 MOSFET 100-2的柵極電壓比第一 MOSFET 100-1的柵極電壓減少得更慢。 所設(shè)計(jì)的增加的鎮(zhèn)流電阻110增加了慢速開關(guān)MOSFET 100-2的強(qiáng)度。由于 增加了的強(qiáng)度，MOSFET 100-2能夠應(yīng)對(duì)高電壓電流的功率。從而可以防止 慢速開關(guān)晶體管單元在電路關(guān)斷操作的過程中，由于強(qiáng)加于慢速開關(guān)晶體管 單元上的峰值電流和電壓，而可能受損的問題發(fā)生。同時(shí)，由于高速開關(guān)晶體管單元，例如MOSFET 100-1，沒有設(shè)置附加的鎮(zhèn)流電阻，因而也減少了 導(dǎo)通電阻的增加。慢速開關(guān)晶體管單元，例如MOSFET 100-2，被設(shè)計(jì)為因 增加的強(qiáng)度而可以承受一定的電壓和電流。
半導(dǎo)體功率器件的設(shè)計(jì)因此被設(shè)計(jì)為具有基于單元數(shù)量的特定功率承受 能力。而且，器件被設(shè)計(jì)為能夠承受在導(dǎo)通和關(guān)斷操作過程中的電壓與電流 峰值。慢速開關(guān)晶體管單元被設(shè)計(jì)為設(shè)置在特定的位置上，并具有預(yù)先定義 的開關(guān)速度。此外，慢速開關(guān)晶體管單元，例如MOSFET 100-2通過預(yù)先定 義的電阻鎮(zhèn)流，使其具有增加的強(qiáng)度以承受關(guān)斷操作過程中的轉(zhuǎn)變，從而確 保半導(dǎo)體功率器件的晶體管單元不會(huì)受損，以此確保產(chǎn)品的可靠性得到切實(shí)
的保護(hù)。鎮(zhèn)流電阻110確保電流在慢速開關(guān)晶體管單元，例如MOSFET 100-2 中均勻分布。也可以調(diào)整其它的參數(shù)來提高慢速開關(guān)單元的強(qiáng)度，例如單元 密度，單元面積，慢速開關(guān)單元數(shù)量和鎮(zhèn)流電阻的阻值。
圖3A和3B是兩個(gè)可以互相替代的半導(dǎo)體功率器件150-1和150-2的俯 視圖。在圖3A中，兩個(gè)指定區(qū)域160-1和160-2被設(shè)計(jì)為具有慢速開關(guān) MOSFET單元。在區(qū)域160-1和160-2中的晶體管單元逋過添加源極電阻鎮(zhèn) 流以提高在該區(qū)域中的晶體管單元的強(qiáng)度。除了這兩個(gè)區(qū)域以外的晶體管單 元被設(shè)計(jì)并制造為不具有附加鎮(zhèn)流電阻的普通晶體管單元。這些普通晶體管 單元位于特定區(qū)域165-1和165-2中。在圖3B中，兩個(gè)邊緣區(qū)域，例如半導(dǎo) 體器件150-2的區(qū)域170-1和170-2，被設(shè)計(jì)為慢速晶體管單元。在區(qū)域170-1 和170-2中的晶體管單元通過添加源極電阻鎮(zhèn)流以提高在該區(qū)域中的晶體管 單元的強(qiáng)度。除了這兩個(gè)區(qū)域以外的晶體管單元被設(shè)計(jì)并制造為不具有附加 鎮(zhèn)流電阻的普通晶體管單元。這些普通晶體管單元位于區(qū)域175-1和175-2 中。如圖3A和3B中所示的，慢速開關(guān)MOSFET單元可以被方便地設(shè)計(jì)為 位于不同位置，且具有不同的形狀及尺寸。
圖4所示的是具有本發(fā)明所述的晶體管單元的半導(dǎo)體功率器件的剖視 圖。半導(dǎo)體功率器件200包括普通FET單元210和具有鎮(zhèn)流源極電阻230的 慢速開關(guān)FET單元度的慢速開關(guān)FET單元，用以承受在關(guān)斷操作過程中的較高電壓和電流。半 導(dǎo)體功率器件200的可靠性也通過具有增強(qiáng)強(qiáng)度的慢速開關(guān)單元得以優(yōu)化。 由于僅有慢速晶體管單元被添加了鎮(zhèn)流源極電阻，而普通FET晶體管單元 210仍然為不具有鎮(zhèn)流電阻的普通FET單元，所以減少了導(dǎo)通電阻的增加。
盡管已經(jīng)通過現(xiàn)有的實(shí)施方式闡述了本發(fā)明，仍然應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的公 開不應(yīng)被視作限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，多種變化和修改 都將變得顯而易見。相應(yīng)的，后續(xù)的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為覆蓋了所有落入本 發(fā)明真正精神和范圍內(nèi)的所有變化和修改。
權(quán)利要求
1、一種功率開關(guān)，其特征在于，包括可控的快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，用以導(dǎo)通和關(guān)斷通過其傳送的電流，其中，所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件被設(shè)置來用于提高所述功率開關(guān)的器件強(qiáng)度。
2、 如權(quán)利要求1所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件還包括用來提高所述慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的器件強(qiáng) 度的鎮(zhèn)流電阻。
3、 如權(quán)利要求1所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的快速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件包括一快速開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，而所述 的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件包括一慢速開關(guān)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶 體管。
4、 如權(quán)利要求1所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的快速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件和所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件都設(shè)置于一半導(dǎo)體芯 片上。
5、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件包括分布于所述半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)區(qū)域。
6、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于靠近所述半導(dǎo)體芯片的大約中心的位置。
7、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于靠近所述半導(dǎo)體芯片的大約邊緣的位置。
8、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件包括多個(gè)快速開關(guān)MOSFET單元，所述的慢速開關(guān)半導(dǎo) 體功率器件包括多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元。
9、 如權(quán)利要求8所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，每個(gè)所述的慢速 開關(guān)MOSFET單元還包括一源極鎮(zhèn)流電阻。
10、 如權(quán)利要求8所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，每個(gè)慢速幵關(guān) MOSFET單元還包括一柵極電阻，其連同一固有的柵極電容對(duì)慢速開關(guān) MOSFET單元產(chǎn)生一柵極信號(hào)，來減緩柵極電壓的減少速度。
11、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的快速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件包括多個(gè)快速開關(guān)MOSFET單元，所述的慢速開關(guān)半導(dǎo) 體功率器件包括多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元，其中每個(gè)慢速開關(guān) MOSFET單元還包括一具有減少了源極摻雜濃度的源極，從而其比所述的 快速開關(guān)MOSFET單元具有更高的電阻。
12、 如權(quán)利要求4所述的功率開關(guān)，其特征在于其中，所述的快速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件包括多個(gè)快速開關(guān)MOSFET單元，所述的慢速開關(guān)半導(dǎo) 體功率器件包括多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元，其中每個(gè)慢速開關(guān) MOSFET單元還包括一具有增加了長(zhǎng)度的源極，從而其比所述的快速開關(guān) MOSFET單元具有更高的電阻。
13、 一種制造功率開關(guān)的方法，其特征在于包括，制造一快速開關(guān)半導(dǎo) 體功率器件和一慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，用以控制通過其傳送的電流的導(dǎo)通和關(guān)斷，以及制造慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，其具有提高所述開關(guān)的 器件強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于其中，所述的制造慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括制造一鎮(zhèn)流電阻以提高所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的器件強(qiáng)度的步驟。
15、 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于其中，所述的制造快速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括制造一快速開 關(guān)MOSFET和一慢速開關(guān)MOSFET的步驟。
16、 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于還包括將所述快速開關(guān)半導(dǎo) 體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件制造于一半導(dǎo)體芯片上的步驟。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中，所述的制造慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括將所述的慢速半導(dǎo)體功率器件制造在分布于所述半導(dǎo)體芯片上的多個(gè)區(qū)域中的步驟。
18、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中，所述的制造慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括將所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于 所述半導(dǎo)體芯片的大約中心附近的位置。
19、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中，所述的制造慢速開關(guān) 半導(dǎo)體功率器件的步驟還包括將所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件設(shè)置于 所述半導(dǎo)體芯片的大約邊緣附近的位置。
20、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中，所述的制造快速開關(guān)和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的步驟包括制造多個(gè)快速開關(guān)MOSFET單 元和多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元的步驟，該多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元 是由每個(gè)都具有源極鎮(zhèn)流電阻的慢速開關(guān)MOSFET單元形成的。
21、 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中，所述的制造快速開關(guān) 和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的步驟包括制造多個(gè)快速開關(guān)MOSFET單 元和多個(gè)慢速開關(guān)MOSFET單元的步驟，以及將每個(gè)所述慢速開關(guān) MOSFET單元制造為具有一增加了長(zhǎng)度或減小了源極摻雜濃度的源極，從 而具有比所述的快速開關(guān)MOSFET單元更高的電阻。
22、 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于其中，所述的制造快速和慢 速半導(dǎo)體功率器件的步驟包括在所述的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件中添加 一柵極電阻的步驟，以減緩所述慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的柵極關(guān)斷。
23、 一種開關(guān)電路，其特征在于包括具有不同的開關(guān)速度的半導(dǎo)體功率 器件，所述的功率器件具有不一致的鎮(zhèn)流摻雜濃度，用以提高至少一個(gè)所 述的半導(dǎo)體功率器件的強(qiáng)度，從而提高所述開關(guān)電路的強(qiáng)度。
24、 如權(quán)利要求23所述的開關(guān)電路，其特征在于其中，所述的半導(dǎo)體功率器件還包括一具有較長(zhǎng)源極長(zhǎng)度的慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，用以增加 鎮(zhèn)流電阻和所述慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的強(qiáng)度。
25、 如權(quán)利要求23所述的開關(guān)電路，其特征在于其中，所述的半導(dǎo)體功 率器件還包括一具有較低源極鎮(zhèn)流摻雜濃度的慢速開關(guān)MOSFET功率器 件，用以增加鎮(zhèn)流電阻和所述慢速開關(guān)MOSFET器件的強(qiáng)度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率開關(guān)，其包括可控的快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件和慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件，用以導(dǎo)通和關(guān)斷通過其傳送的電流。慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件還包括一鎮(zhèn)流電阻，用以提高慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件的器件強(qiáng)度。在一種具體實(shí)施方式
中，快速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件包括一快速開關(guān)MOSFET，而慢速開關(guān)半導(dǎo)體功率器件包括一慢速開關(guān)MOSFET，其中，該慢速開關(guān)MOSFET還包括一源極鎮(zhèn)流電阻。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101527557SQ20091000415
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者安荷·叭剌, 雷燮光 申請(qǐng)人:萬國(guó)半導(dǎo)體股份有限公司