高压金属氧化物半导体元件及其制造方法技术

一种高压金属氧化物半导体元件及其制造方法，该高压金属氧化物半导体元件元件包含：阱区、漂移区、栅极、源极、漏极以及多个埋柱。其中，栅极形成于上表面上，且部分栅极堆叠并连接部分阱区的正上方，且另一部分堆叠并连接部分漂移区的正上方。源极形成于上表面下方并接触于上表面，于横向上邻接于阱区。漏极形成于上表面下方并接触上表面，且于横向上邻接于漂移区，与源极由阱区以及漂移区隔开，且于横向上，漏极与源极位于栅极的不同侧。多个埋柱形成于上表面下方预设距离之下，并不接触于上表面，且漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使多个埋柱与漂移区交错排列。

【技术实现步骤摘要】
高压金属氧化物半导体元件及其制造方法
本专利技术涉及一种高压金属氧化物(MetalOxideSemiconductor，MOS)半导体元件，特别是指一种可提高崩溃防护电压且不影响导通电阻的高压金属氧化物半导体元件。本专利技术还涉及高压金属氧化物半导体元件的制造方法。
技术介绍
图1A、1B与1C分别显示一种现有技术的高压金属氧化物半导体元件(N型高压MOS元件100)的俯视图与对应的剖面图及立体图。如图1A、1B与1C所示，高压MOS元件100形成于半导体基板11，其中该半导体基板11于纵向上，具有相对的上表面11’与下表面11”。高压MOS元件100包含：P型阱区12、绝缘氧化区13、N型漂移区14、栅极15、N型源极16以及N型漏极16’。图2A、2B与2C分别显示一种现有技术的高压金属氧化物半导体元件(N型高压MOS元件200)的俯视图与对应的剖面图及立体图。如图2A、2B与2C所示，高压MOS元件200形成于半导体基板11。高压MOS元件200包含：P型阱区22、绝缘氧化区13、场氧化区13’、本体区24、栅极25、源极16、漏极16’以及本体极27。图1A、1B与1C与图2A、2B与2C中所示的现有技术，其缺点在于，N型高压金属氧化物半导体元件100及200于操作时，由于导通电阻与崩溃防护电压，是两难的权衡(tradeoff)关系，提高崩溃防护电压，会导致导通电阻提高；降低导通电阻，会降低崩溃防护电压。此种状况，在高压MOS元件，为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。本专利技术相较于图1A、1B与1C与图2A、2B与2C的现有技术，可提高崩溃防护电压且不影响导通电阻，因而可降低成本或是增加效率，或扩大其应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种高压金属氧化物半导体元件及其制造方法，可提高崩溃防护电压且不影响导通电阻，因而可降低成本或是增加效率，或扩大其应用范围。为了实现上述专利技术目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种高压金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)元件，形成于一半导体基板，其中该半导体基板于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面，该高压MOS元件包含：一阱区，具有一第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面；一漂移区，具有一第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，且该漂移区完全位于该阱区上，且于一横向上，该漂移区与该阱区连接；一栅极，于该纵向上，形成于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该阱区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移区的正上方；一源极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，于该横向上邻接于该阱区，且该源极连接于该栅极的一第一侧下方；一漏极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，且于该横向上邻接于该漂移区，与该源极由该阱区以及该漂移区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及多个埋柱(buriedcolumn)，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，且该漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移区交错排列。在一较佳实施例中，该高压MOS元件还包含一深阱区，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该阱区与该漂移区之下，且该深阱区与该多个埋柱连接。在一较佳实施例中，其中该多个埋柱与介于该阱区与该漏极间的该漂移区，于一不导通操作时，完全耗尽。在一种较佳实施例中，该预设距离大于0.1微米(μm)。就另一个观点言，本专利技术还提供了一种高压金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)元件制造方法，包含：提供一半导体基板，于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面；形成一阱区于该上表面下方并连接于该上表面，该阱区具有一第一导电型；形成一漂移区于该上表面下方并连接于该上表面，且该漂移区完全位于该阱区上，该漂移区具有一第二导电型，且于一横向上，该漂移区与该阱区连接；形成一栅极于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该阱区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移区的正上方；形成一源极于该上表面下方并接触于该上表面，该源极具有该第二导电型，且于该横向上邻接于该阱区，且该源极连接于该栅极的一第一侧下方；形成一漏极于该上表面下方并接触于该上表面，该漏极具有该第二导电型，且于该横向上邻接于该漂移区，且该漏极与该源极由该阱区以及该漂移区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及形成多个埋柱(buriedcolumn)于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，该埋柱具有该第一导电型，且该漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移区交错排列。在一较佳实施例中，该高压MOS元件制造方法还包含：形成一深阱区于该阱区与该漂移区之下，该深阱区具有该第一导电型，且该深阱区与该多个埋柱连接。在一较佳实施例中，其中该多个埋柱与介于该阱区与该漏极间的该漂移区，于一不导通操作时，完全耗尽。在一种较佳实施例中，该预设距离大于0.1微米(μm)。就另一个观点言，本专利技术还提供了一种高压金属氧化物半导体(MetalOxideSemiconductor，MOS)元件，形成于一半导体基板，其中该半导体基板于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面，该高压MOS元件包含：一本体区，具有一第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面；一漂移阱区，具有一第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，且该本体区完全位于该漂移阱区上，且于一横向上，该漂移阱区与该本体区连接；一栅极，于该纵向上，形成于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该本体区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移阱区的正上方；一源极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，于该横向上邻接于该本体区，且该源极连接于该栅极的一第一侧下方；一漏极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，且于该横向上邻接于该漂移阱区，与该源极由该本体区以及该漂移阱区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及多个埋柱(buriedcolumn)，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，且该漂移阱区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移阱区交错排列。在一较佳实施例中，该高压MOS元件还包含一深阱区，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该漂移阱区之下，且该深阱区与该多个埋柱连接。在一较佳实施例中，该高压MOS元件还包含一场氧化区，于该纵向上，形成于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该场氧化区正上方。在一较佳实施例中，该高压MOS元件还包含一本体极，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，并连接于该本体区，以作为该本体区的电气接点。在一较佳实施例中，其中该多个埋柱与介于该本体区与该漏极间的该漂移阱区，于一不导通操作时，完全耗尽。在一种较佳实施例中，该预设距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压金属氧化物半导体元件，其特征在于，形成于一半导体基板，其中该半导体基板于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面，该高压金属氧化物半导体元件包含：一阱区，具有一第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面；一漂移区，具有一第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，且该漂移区完全位于该阱区上，且于一横向上，该漂移区与该阱区连接；一栅极，于该纵向上，形成于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该阱区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移区的正上方；一源极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，于该横向上邻接于该阱区，且该源极连接于该栅极的一第一侧下方；一漏极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，且于该横向上邻接于该漂移区，与该源极由该阱区以及该漂移区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及多个埋柱，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，且该漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移区交错排列。...

【技术特征摘要】
1.一种高压金属氧化物半导体元件，其特征在于，形成于一半导体基板，其中该半导体基板于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面，该高压金属氧化物半导体元件包含：一阱区，具有一第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面；一漂移区，具有一第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，且该漂移区完全位于该阱区上，且于一横向上，该漂移区与该阱区连接；一栅极，于该纵向上，形成于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该阱区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移区的正上方；一源极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，于该横向上邻接于该阱区，且该源极连接于该栅极的一第一侧下方；一漏极，具有该第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并接触于该上表面，且于该横向上邻接于该漂移区，与该源极由该阱区以及该漂移区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及多个埋柱，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，且该漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移区交错排列。2.如权利要求1所述的高压金属氧化物半导体元件，其中，还包含一深阱区，具有该第一导电型，于该纵向上，形成于该阱区与该漂移区之下，且该深阱区与该多个埋柱连接。3.如权利要求1所述的高压金属氧化物半导体元件，其中，该多个埋柱与介于该阱区与该漏极间的该漂移区，于一不导通操作时，完全耗尽。4.如权利要求1所述的高压金属氧化物半导体元件，其中，该默认距离d大于0.1微米。5.一种高压金属氧化物半导体元件制造方法，其特征在于，包含：提供一半导体基板，于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面；形成一阱区于该上表面下方并连接于该上表面，该阱区具有一第一导电型；形成一漂移区于该上表面下方并连接于该上表面，且该漂移区完全位于该阱区上，该漂移区具有一第二导电型，且于一横向上，该漂移区与该阱区连接；形成一栅极于该上表面上，且部分该栅极堆叠并连接部分该阱区的正上方，且该栅极另一部分堆叠并连接部分该漂移区的正上方；形成一源极于该上表面下方并接触于该上表面，该源极具有该第二导电型，且于该横向上邻接于该阱区，且该源极连接于该栅极的第一侧下方；形成一漏极于该上表面下方并接触于该上表面，该漏极具有该第二导电型，且于该横向上邻接于该漂移区，且该漏极与该源极由该阱区以及该漂移区隔开，且于该横向上，该漏极位于该栅极的一第二侧外，与该源极位于该栅极的不同侧；以及形成多个埋柱于该上表面下方一预设距离之下，并不接触于该上表面，该埋柱具有该第一导电型，且该漂移区包围每一埋柱的至少一部分，使该多个埋柱与该漂移区交错排列。6.如权利要求5所述的高压金属氧化物半导体元件制造方法，其中，还包含：形成一深阱区于该阱区与该漂移区之下，该深阱区具有该第一导电型，且该深阱区与该多个埋柱连接。7.如权利要求5所述的高压金属氧化物半导体元件制造方法，其中，该多个埋柱与介于该阱区与该漏极间的该阱区，于一不导通操作时，完全耗尽。8.如权利要求5所述的高压金属氧化物半导体元件制造方法，其中，该默认距离大于0.1微米。9.一种高压金属氧化物半导体元件，其特征在于，形成于一半导体基板，其中该半导体基板于一纵向上，具有相对的一上表面与一下表面，该高压金属氧化物半导体元件包含：一本体区，具有一第一导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面；一漂移阱区，具有一第二导电型，于该纵向上，形成于该上表面下方并连接于该上表面，且该本体区完全位于该漂移阱区上，且于一横向上，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗义，陈巨峰，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71