高压半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种高压半导体装置。高压半导体装置包括位于基板结构上的栅极结构。位于基板结构内的漏极掺杂区。超接面掺杂结构，位于基板结构内，且接近漏极掺杂区。超接面掺杂结构包括多个第一导电类型掺杂次区，第一导电类型掺杂次区沿第一方向延伸且沿第二方向设置。多个第二导电类型掺杂次区，沿第一方向延伸且沿第二方向与第一掺杂部分交错设置。第一导电类型掺杂次区各自沿第二方向的宽度沿第二方向呈线性递减，和第二导电类型掺杂次区各自沿第二方向的宽度沿第二方向呈线性递减。

【技术实现步骤摘要】
高压半导体装置
本专利技术实施例是有关于一种半导体装置，特别是有关于一种高压半导体装置。
技术介绍
高压集成电路(HVIC)因具有符合成本效益且易相容于其它工艺等优点，因而已广泛应用于发光二极管(LED)、显示器驱动集成电路元件、电源供应器、电力管理、通信、车用电子的电源控制系统中。然而，已知的高压集成电路会因为闭锁效应(latchup)、低击穿电压、低元件切换速度及较大的元件面积等问题而无法进一步的改善。因此，在此
中，有需要一种高压半导体装置，以改善上述缺点。
技术实现思路
本专利技术的一实施例是提供一种高压半导体装置。上述高压半导体装置包括一基板结构；一栅极结构，位于上述基板结构上；一漏极掺杂区，位于上述基板结构内，且接近上述栅极结构的一第一侧；以及一超接面掺杂结构，位于上述基板结构内，且接近上述漏极掺杂区，其中上述超接面掺杂结构包括：多个第一导电类型掺杂次区，具有一第一导电类型，上述多个第一导电类型掺杂次区沿一第一方向延伸且沿一第二方向设置；以及多个第二导电类型掺杂次区，具有相反于上述第一导电类型的一第二导电类型，上述多个第二导电类型掺杂次区沿上述第一方向延伸且沿上述第二方向与上述多个第一掺杂部分交错设置，其中上述多个第一导电类型掺杂次区各自沿上述第二方向的宽度沿上述第二方向呈线性递减，和其中上述多个第二导电类型掺杂次区各自沿上述第二方向的宽度沿上述第二方向呈线性递减。在本专利技术一实施例中，所述多个第一导电类型掺杂次区各自沿所述第一方向的深度沿所述第二方向呈线性递减，或其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自沿所述第一方向的深度沿所述第二方向呈线性递减。在本专利技术一实施例中，所述多个第一导电类型掺杂次区各自的掺质浓度沿所述第二方向呈线性递减，或其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自的掺质浓度沿所述第二方向呈线性递减。在本专利技术一实施例中，所述基板结构包括：一半导体基板，具有一第一导电类型；一磊晶层，设于所述半导体基板上，其中所述磊晶层具有一第二导电类型，且所述第一导电类型与所述第二导电类型不同。在本专利技术一实施例中，所述的高压半导体装置更包括：一源极掺杂区，位于所述基板结构内，且接近所述栅极结构的相反于所述第一侧的一第二侧，所述基板结构具有一顶面，所述源极掺杂区、所述闸极结构、所述汲极掺杂区皆在所述顶面。在本专利技术一实施例中，所述基板结构包括：一高电位区；一低电位区，其与所述高电位区彼此隔开；以及一电位转换区和一隔离区，设置于所述高电位区与所述低电位区之间，其中所述隔离区将所述电位转换区与所述高电位区彼此隔开；其中所述超接面掺杂结构位于所述隔离区中。本专利技术的另一实施例是提供一种高压半导体装置。上述高压半导体装置包括一基板结构；一栅极结构，位于上述基板结构上；一漏极掺杂区，位于上述基板结构内，且接近上述栅极结构的一第一侧；以及一超接面掺杂结构，位于上述基板结构内，且接近上述漏极掺杂区，其中上述超接面掺杂结构包括：多个第一导电类型掺杂次区，具有一第一导电类型，上述多个第一导电类型掺杂次区沿一第一方向延伸且沿一第二方向设置；以及多个第二导电类型掺杂次区，具有相反于上述第一导电类型的一第二导电类型，上述多个第二导电类型掺杂次区沿上述第一方向延伸且沿上述第二方向与上述多个第一掺杂部分交错设置，其中上述多个第一导电类型掺杂次区各自沿上述第一方向的深度、沿上述第二方向的宽度和掺质浓度的至少一个沿上述第二方向呈线性递减。在本专利技术一实施例中，所述第一方向平行于所述基板结构的一顶面的一法线方向，所述第二方向平行于所述栅极结构朝向所述漏极掺杂区的一方向。本专利技术的又一实施例是提供一种高压半导体装置。上述高压半导体装置包括一基板结构；一栅极结构，位于上述基板结构上；一漏极掺杂区，位于上述基板结构内，且接近上述栅极结构的一第一侧；以及一超接面掺杂结构，位于上述基板结构内，且接近上述漏极掺杂区，其中上述超接面掺杂结构包括：彼此相邻的一第一导电类型掺杂次区和一第二导电类型掺杂次区，上述第一导电类型掺杂次区具有一第一导电类型，上述第二导电类型掺杂次区具有相反于上述第一导电类型的一第二导电类型，其中上述第一导电类型掺杂次区和上述第二导电类型掺杂次区沿一第一方向延伸且沿一第二方向设置，其中上述第一导电类型掺杂次区和上述第二导电类型掺杂次区沿上述第一方向的深度、沿上述第二方向的宽度和掺质浓度的至少一个沿上述第二方向彼此不同。在本专利技术一实施例中，所述超接面掺杂结构包括：另一第二导电类型掺杂次区，相邻于所述第一导电类型掺杂次区，且与所述第二导电类型掺杂次区分别位于所述第一导电类型掺杂次区的相反侧，其中所述第一导电类型掺杂次区和所述另一第二导电类型掺杂次区沿所述第一方向的深度、沿所述第二方向的宽度和掺质浓度的至少一个彼此相同。附图说明图1显示本专利技术一些实施例的高压半导体装置的剖面示意图。图2A、图2B为显示形成于漂移区中的超接面掺杂结构的部分工艺步骤。图3显示本专利技术一些实施例的高压半导体装置的剖面示意图。图4A、图4B为显示形成隔离区中的超接面掺杂结构的部分工艺步骤。附图标记500a、500b～高压半导体装置；102～接线区；104～源极区；106～栅极区；108～漂移区；110～漏极区；200～半导体基板；202～低电位区；204～电位转换区；206～隔离区；208～高电位区；211、221～顶面；212～第二导电类型埋藏掺杂层；220～磊晶层；222～高压第一导电类型阱；223～第二导电类型深阱；224～高压第二导电类型阱；225第一导电类型阱；226～第一导电类型阱；227～第二导电类型缓冲掺杂区；228～第二导电类型漂移掺杂区；229～第一导电类型场掺杂区；230～第一导电类型漂移掺杂区；234～第一导电类型接线掺杂区；236～第二导电类型接线掺杂区；238～第二导电类型漂移掺杂区；240～隔绝结构；290、292、490、492～遮罩图案；290a、290b、290c、290d、292a、292b、292c、292d、490a、490b、490c、492a、492b、492c～开口；Wa、Wb、Wc、Wd、W1、W2、W3～宽度；250～栅极结构；256～第一方向；252～第二方向；260～交界处；270～横向扩散金属氧化物半导体；284、484～超接面掺杂结构；280a、280b、280c、280d、480a、480b、480c～第一导电类型掺杂次区；282a、282b、282c、282d、482a、482b、482c～第二导电类型掺杂次区；300～基板结构；S～源极；D～漏极。具体实施方式为了让本专利技术的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，做详细的说明。本专利技术说明书提供不同的实施例来说明本专利技术不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本专利技术。且实施例中图式标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。本专利技术实施例是提供用于超高压横向扩散金属氧化物半导体(ultrahigh-voltagelaterallydiffusedmetaloxidesemiconductor，以下简称UHVLDMOS)元件或高压集成电路(HVIC)元件的一种高压半导体装置。上述高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压半导体装置，其特征在于，所述的高压半导体装置包括：一基板结构；一栅极结构，位于所述基板结构上；一漏极掺杂区，位于所述基板结构内，且接近所述栅极结构的一第一侧；以及一超接面掺杂结构，位于所述基板结构内，且接近所述漏极掺杂区，其中所述超接面掺杂结构包括：多个第一导电类型掺杂次区，具有一第一导电类型，所述多个第一导电类型掺杂次区沿一第一方向延伸且沿一第二方向设置；以及多个第二导电类型掺杂次区，具有相反于所述第一导电类型的一第二导电类型，所述多个第二导电类型掺杂次区沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向与所述多个第一掺杂部分交错设置，其中所述多个第一导电类型掺杂次区各自沿所述第二方向的宽度沿所述第二方向呈线性递减，和其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自沿所述第二方向的宽度沿所述第二方向呈线性递减。

【技术特征摘要】
2016.12.30 TW 1051441521.一种高压半导体装置，其特征在于，所述的高压半导体装置包括：一基板结构；一栅极结构，位于所述基板结构上；一漏极掺杂区，位于所述基板结构内，且接近所述栅极结构的一第一侧；以及一超接面掺杂结构，位于所述基板结构内，且接近所述漏极掺杂区，其中所述超接面掺杂结构包括：多个第一导电类型掺杂次区，具有一第一导电类型，所述多个第一导电类型掺杂次区沿一第一方向延伸且沿一第二方向设置；以及多个第二导电类型掺杂次区，具有相反于所述第一导电类型的一第二导电类型，所述多个第二导电类型掺杂次区沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向与所述多个第一掺杂部分交错设置，其中所述多个第一导电类型掺杂次区各自沿所述第二方向的宽度沿所述第二方向呈线性递减，和其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自沿所述第二方向的宽度沿所述第二方向呈线性递减。2.如权利要求1所述的高压半导体装置，其特征在于，所述多个第一导电类型掺杂次区各自沿所述第一方向的深度沿所述第二方向呈线性递减，或其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自沿所述第一方向的深度沿所述第二方向呈线性递减。3.如权利要求1所述的高压半导体装置，其特征在于，所述多个第一导电类型掺杂次区各自的掺质浓度沿所述第二方向呈线性递减，或其中所述多个第二导电类型掺杂次区各自的掺质浓度沿所述第二方向呈线性递减。4.如权利要求1所述的高压半导体装置，其特征在于，所述基板结构包括：一半导体基板，具有一第一导电类型；一磊晶层，设于所述半导体基板上，其中所述磊晶层具有一第二导电类型，且所述第一导电类型与所述第二导电类型不同。5.如权利要求4所述的高压半导体装置，其特征在于，所述的高压半导体装置更包括：一源极掺杂区，位于所述基板结构内，且接近所述栅极结构的相反于所述第一侧的一第二侧，所述基板结构具有一顶面，所述源极掺杂区、闸极结构、汲极掺杂区皆在所述顶面。6.如权利要求5所述的高压半导体装置，其特征在于，所述基板结构包括：一高电位区；一低电位区，其与所述高电位区彼此隔开；以及一电位转换区和一隔离区，设置于所述高电位区与所述低电位区之间，其中所述隔离区将所述电位转换区与所述高电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊牧，陈柏安，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71