横向双扩散金氧半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

一种横向双扩散金氧半导体装置及其制造方法，其包括：半导体基板；外延半导体层，形成于该半导体基板上；栅极结构，设置于该外延半导体层上；第一掺杂区，设置于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层内；第二掺杂区，设置于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层内；第三掺杂区，设置于该第一掺杂区内；第四掺杂区，设置于该第二掺杂区内；沟槽，形成于该第三掺杂区、该第一掺杂区与该第一掺杂区下方的该外延半导体层中；导电接触物，位于该沟槽内；以及第五掺杂区，设置于该第一掺杂区下方的该外延半导体层内。通过本发明专利技术可以降低横向双扩散金氧半导体装置的制造成本与元件尺寸。

【技术实现步骤摘要】
横向双扩散金氧半导体装置及其制造方法
本专利技术涉及集成电路装置，且特别是关于一种横向双扩散金氧半导体装置(Lateraldoublediffusedmetaloxidesemiconductordevice)及其制造方法。
技术介绍
近年来，由于移动通信装置、个人通信装置等通信装置的快速发展，包括如手机、基地台等无线通信产品已都呈现大幅度的成长。于无线通信产品当中，常采用横向双扩散金氧半导体(LDMOS)装置的高电压元件以作为射频(900MHz-2.4GHz)电路相关的元件。横向双扩散金氧半导体装置不仅具有高操作频宽，同时由于可以承受较高崩溃电压而具有高输出功率，因而适用于作为无线通信产品的功率放大器的使用。另外，由于横向双扩散金氧半导体(LDMOS)装置可利用传统互补型金氧半导体(CMOS)工艺技术所形成，故其制作技术方面较为成熟且可采用成本较为便宜的硅基板所制成。请参照图1，显示了可应用于射频电路元件中的一种传统N型横向双扩散金氧半导体(NtypeLDMOS)装置的一剖面示意图。如图1所示，N型横向双扩散金氧半导体装置主要包括一P+型半导体基板100、形成于P+型半导体基板100上的一P-型外延半导体层102、以及形成于P-型外延半导体层102的一部上的一栅极结构G。于栅极结构G的下方及其左侧下方的P-型外延半导体层102的一部内则设置有一P-型掺杂区104，而于栅极结构G的右侧下方邻近于P-型掺杂区104的P-外延半导体层102的一部内则设置有一N-型漂移区(driftregion)106。于P型掺杂区104的一部内设置有一P+型掺杂区130与一N+型掺杂区110，而P+型掺杂区130部分接触了N+型掺杂区110的一部，以分别作为此N型横向双扩散金氧半导体装置的一接触区(P+型掺杂区130)与一源极(N+型掺杂区110)之用，而于邻近N-型漂移区106右侧的P-外延半导体层102的一部内则设置有另一N+型掺杂区108，以作为此N型横向双扩散金氧半导体装置的一漏极之用。此外，于栅极结构G的上形成有一绝缘层112，其覆盖了栅极结构G的侧壁与顶面，以及部分覆盖了邻近栅极结构G的N+型掺杂区108与110。再者，N型横向双扩散金氧半导体装置还设置有一P+型掺杂区120，其大体位于N+型掺杂区110与其下方P-型掺杂区104的一部下方的P-型外延半导体区102的内，此P+型掺杂区120则实体地连结了P-型掺杂区104与P+半导体基板100。基于P+型掺杂区120的形成，于如图1所示的N型横向双扩散金氧半导体装置操作时可使得一电流(未显示)自其漏极端(N+掺杂区108)横向地流经栅极结构G下方的通道(未显示)并朝向源极端(N+掺杂区110)流动，并接着经由P-型掺杂区104与P+掺杂区120的导引而抵达P+型半导体基板100处，如此可避免造成相邻电路元件之间的电感耦合(inductorcoupling)及串音(crosstalk)等不期望问题的发生。然而，此P+掺杂区120的形成需要高浓度、高剂量的离子布值(未显示)的实施以及如高于900℃的一较高温度的热扩散工艺的处理，且栅极结构G与N+掺杂区110的左侧之间须保持一既定距离D1，以确保N型横向双扩散金氧半导体装置的表现。如此，上述P+型掺杂区120的制作及栅极结构G与N+掺杂区110之间所保持的既定距离D1将相对地增加了此N型横向双扩散金氧半导体装置的导通电阻(Ron)以及此N型横向双扩散金氧半导体装置的元件尺寸，进而不利于N型横向双扩散金氧半导体装置的制造成本与元件尺寸的更为减少。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种横向双扩散金氧半导体装置及其制造方法，以解决现有技术中功率放大器的制造成本和元件尺寸的问题。。本专利技术解决上述技术问题的方案包括：提供了一种横向双扩散金氧半导体装置，包括：一半导体基板，具有一第一导电类型；一外延半导体层，形成于该半导体基板上，具有该第一导电类型；一栅极结构，设置于该外延半导体层的一部上；一第一掺杂区，设置于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型；一第二掺杂区，设置于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；一第三掺杂区，设置于该第一掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一第四掺杂区，设置于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一沟槽，形成于该第三掺杂区、该第一掺杂区与该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部中；一导电接触物，位于该沟槽内；以及一第五掺杂区，设置于该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型，该第五掺杂区实体接触该半导体基板并环绕该导电接触物的部分侧壁与底面。本专利技术提供了一种横向双扩散金氧半导体装置的制造方法，包括：提供一半导体基板，具有一第一导电类型；形成一外延半导体层于该半导体基板上，具有该第一导电类型；形成一栅极结构于该外延半导体层的一部上；形成一第一掺杂区于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型；形成一第二掺杂区于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；形成一第三掺杂区于该第一掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；形成一第四掺杂区于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；形成一绝缘层于该第二掺杂区与该栅极结构的上以及于该第三掺杂区的一部的上；形成一沟槽于邻近该绝缘层的该第三掺杂区、该第一掺杂区下方的该外延半导体层内的一部中；施行一离子布值程序，布值该第一导电类型的掺质于为该沟槽所露出的该外延半导体层内，以形成一第五掺杂区，其中该第五掺杂区实体接触了该半导体基板；以及形成一导电接触物于该沟槽内，其中该导电接触层实体接触该第五掺杂区。本专利技术还提供了一种横向双扩散金氧半导体装置的制造方法，包括：提供一半导体基板，具有一第一导电类型；形成一第一外延半导体层于该半导体基板上，具有该第一导电类型；形成一第一沟槽于该第一外延半导体层的一部中；施行一离子布值程序，布值该第一导电类型的掺质于为该第一沟槽所露出的该第一外延半导体层内，以形成一第一掺杂区，其中该第一掺杂区实体接触了该半导体基板；形成一第二外延半导体层于该第一沟槽内；形成一栅极结构于该外延半导体层的一部上，邻近该第二外延半导体层；形成一第二掺杂区于邻近该栅极结构的一第一侧的该第一外延半导体层的一部内并环绕该第二外延半导体层，具有该第一导电类型；形成一第三掺杂区于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该第一外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；形成一第四掺杂区于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型并环绕该第二外延半导体层；形成一第五掺杂区于该第三掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；形成一绝缘层于该第四掺杂区与该栅极结构的上以及于该第五掺杂区的一部的上；部分去除该第二外延半导体层以形成一第二沟槽，该第二沟槽部分露出该该第二掺杂区与该第四掺杂区的一部；以及形成一导电接触物于该第二沟槽内，其中该导电接触物实体接触该第二外延半导体层。通过本专利技术可以降低横向双扩散金氧半导体装置的制造成本与元件尺寸。为让本专利技术的上述目的、特征及优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种横向双扩散金氧半导体装置，其特征在于，所述横向双扩散金氧半导体装置包括：一半导体基板，具有一第一导电类型；一外延半导体层，形成于该半导体基板上，具有该第一导电类型；一栅极结构，设置于该外延半导体层的一部上；一第一掺杂区，设置于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型；一第二掺杂区，设置于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；一第三掺杂区，设置于该第一掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一第四掺杂区，设置于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一沟槽，形成于该第三掺杂区、该第一掺杂区与该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部中；一导电接触物，位于该沟槽内；以及一第五掺杂区，设置于该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型，该第五掺杂区实体接触该半导体基板并环绕该导电接触物的部分侧壁与底面。

【技术特征摘要】
1.一种横向双扩散金氧半导体装置，其特征在于，所述横向双扩散金氧半导体装置包括：一半导体基板，具有一第一导电类型；一外延半导体层，形成于该半导体基板上，具有该第一导电类型；一栅极结构，设置于该外延半导体层的一部上；一第一掺杂区，设置于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型；一第二掺杂区，设置于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；一第三掺杂区，设置于该第一掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一第四掺杂区，设置于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；一沟槽，形成于该第三掺杂区、该第一掺杂区与该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部中，且该沟槽未延伸至该半导体基板；一导电接触物，位于该沟槽内，包括具有该第一导电类型的一外延半导体层以及位于该外延半导体层上的一第一导电层与一第二导电层，且该第二导电层为该第一导电层所环绕；以及一第五掺杂区，设置于该第一掺杂区下方的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型，该第五掺杂区实体接触该半导体基板并环绕该导电接触物的部分侧壁与底面，且该第五掺杂区未实体接触该第一掺杂区。2.根据权利要求1所述的横向双扩散金氧半导体装置，其特征在于，该第一导电类型为P型而该第二导电类型为N型，或该第一导电类型为N型而该第二导电类型为P型。3.根据权利要求1所述的横向双扩散金氧半导体装置，其特征在于，该第三掺杂区为一源极区，而该第四掺杂区为一漏极区。4.根据权利要求1所述的横向双扩散金氧半导体装置，其特征在于，该外延半导体层的一掺杂浓度低于该第五掺杂区的一掺杂浓度。5.一种横向双扩散金氧半导体装置的制造方法，其特征在于，所述横向双扩散金氧半导体装置的制造方法包括：提供一半导体基板，具有一第一导电类型；形成一外延半导体层于该半导体基板上，具有该第一导电类型；形成一栅极结构于该外延半导体层的一部上；形成一第一掺杂区于邻近该栅极结构的一第一侧的该外延半导体层的一部内，具有该第一导电类型；形成一第二掺杂区于相对该栅极结构的该第一侧的一第二侧的该外延半导体层的一部内，具有相反于该第一导电类型的一第二导电类型；形成一第三掺杂区于该第一掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；形成一第四掺杂区于该第二掺杂区的一部内，具有该第二导电类型；形成一绝缘层于该第二掺杂区与该栅极结构上以及于该第三掺杂区的一部上；形成一沟槽于邻近该绝缘层的该第三掺杂区、该第一掺杂区下方的该外延半导体层内的一部中，且该沟槽未延伸至该半导体基板；施行一离子布值程序，布值该第一导电类型的掺质于为该沟槽所露出的该外延半导体层内，以形成一第五掺杂区，其中该第五掺杂区实体接触了该半导体基板且未实体接触该第一掺杂区；以及形成一导电接触物于该沟槽内，其中该导电接触物实体接触该第五掺杂区。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琮雄，张睿钧，
申请(专利权)人：世界先进积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71