一种非对称双向半导体器件的制作方法

本发明涉及半导体器件，具体是指一种非对称双向半导体器件。

背景技术：

1、在电力电子、电源转换、电源管理电路中，通常需要一个具有双向阻断和具有一定耐压要求的半导体器件来实现链路的正常开通和保护关断功能。由于器件直接串联在整个功率路径中，系统要求器件的导通损耗越小越好，即半导器器件的导通电阻越小越好。因为器件的导通电阻和芯片面积成反比，即成本成反比。导通电阻越小的半导体器件，芯片面积越大，成本越高。

2、现有的解决方法是采用中轴左右对称结构。器件具有三个电极，功率电极漏极1(d1)和漏极2(d2)和控制电极栅极(g)，在栅极为高电平的时候，器件开通，电流可以从漏极1流往漏极2，也可以从漏极2流往漏极1，当栅极为低电平的时候，器件从漏极1到漏极2，或者漏极2到漏极1都处于关断状态。漏极1的阻断耐压(bvd1g)取决于漏极1电极到栅极的距离lgd1，同理，漏极2的阻断耐压(bvd2g)却决于漏极2电极到栅极的距离lgd2，现有方案中轴对称结构，lgd1＝lgd2,可以得到相同的阻断耐压bvd1g＝bvd2g。

3、芯片的面积取决于器件元胞尺寸，即lgd1+lgd2+其他，越小的元胞，可以用更小的芯片面积得到相同导通电阻的器件，从而降低成本。在实际应用中，通常不需要相同的阻断耐压。

4、所以，一种非对称双向半导体器件成为人们亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有方案中轴对称结构，lgd1＝lgd2,可以得到相同的阻断耐压bvd1g＝bvd2g，芯片面积过大，制作成本过高。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种非对称双向半导体器件，所述非对称双向半导体器件包括功率电极漏极d1、功率电极漏极d2和控制电极栅极g，功率电极漏极d1到控制电极栅极的距离为lgd1，功率电极漏极d2到控制电极栅极的距离为lgd2，场板分别为fp1、fp2，器件耐压分别为bvd1g、bvd2g；

3、器件结构参数lgd1和lgd2，场板fp1和fp2，根据器件耐压参数bvd1g和bvd2g需求进行调整；

4、当lgd1不等于lgd2时，场板fp1、fp2根据耐压需求可进行非对称调整，得到器件耐压bvd1g<bvd2g；因为lgd1的减小，使得芯片面积减小。

5、本发明与现有技术相比的优点在于：当lgd1不等于lgd2时，场板fp1、fp2根据耐压需求进行调整，得到器件耐压bvd1g<bvd2g；因为lgd1的减小，使得芯片面积减小；由于器件直接串联在整个功率路径中，系统要求器件的导通损耗越小越好，即半导器器件的导通电阻越小越好。因为器件的导通电阻和芯片面积成反比，即成本成反比；本发明的器件，比现有方案的器件的芯片面积减少30％，即8寸晶圆生产的本发明器件数量为现有方案的1.3倍，器件的制作成本减少30％，可在满足系统应用需求的基础上，减少系统成本，提升产品竞争力；本发明设计合理，值得大力推广。

技术特征：

1.一种非对称双向半导体器件，其特征在于：所述非对称双向半导体器件包括功率电极漏极d1、功率电极漏极d2和控制电极栅极g，功率电极漏极d1到控制电极栅极的距离为lgd1，功率电极漏极d2到控制电极栅极的距离为lgd2，场板分别为fp1、fp2，器件耐压分别为bvd1g、bvd2g；

技术总结
本发明公开了一种非对称双向半导体器件，非对称双向半导体器件包括功率电极漏极D1、功率电极漏极D2和控制电极栅极G，功率电极漏极D1到控制电极栅极的距离为Lgd1，功率电极漏极D2到控制电极栅极的距离为Lgd2，场板分别为FP1、FP2，器件耐压分别为BVD1G、BVD2G；当Lgd1小于Lgd2时，场板FP1、FP2根据耐压需求进行非对称调整，得到器件耐压BVD1G<BVD2G；因为Lgd1的减小，芯片面积减小；本发明比现有方案的器件的芯片面积减少30％，即8寸晶圆生产的本发明器件数量为现有方案的1.3倍，器件的制作成本减少30％，可在满足系统应用需求的基础上，减少系统成本，提升产品竞争力。

技术研发人员：汪锋
受保护的技术使用者：曼力威半导体（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16