横向扩散金属氧化物半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种横向扩散金属氧化物半导体装置，包括基板、第一栅极结构、及主动区，其中主动区包含漏极区、源极区、主体区、及第二栅极结构。第一栅极结构形成在基板上并超出主动区，并沿第一方向延伸。漏极区设置在第一栅极结构的第一侧的基板中。源极区及主体区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，第一侧与第二侧相对。第二栅极结构设置在源极区及主体区间。

Transverse diffusion metal oxide semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
横向扩散金属氧化物半导体装置
本专利技术是关于一种横向扩散金属氧化物半导体(LaterallyDiffusedMetalOxideSemiconductor，LDMOS)装置。
技术介绍
横向扩散金属氧化物半导体(laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor，LDMOS)装置是一种在栅极与漏极区之间具有漂移区的晶体管，以避免漏极接面处(基板与漏极区之间的p-n接面处)的高电场。横向扩散金属氧化物半导体装置通常是适用于各种高电压(例如5到200V)的高电压用途中。为了增加横向扩散金属氧化物半导体装置所适用的范围，需要增加其电性能(例如增加击穿电压、降低导通电阻(on-resistance，Ron)以及增加电流驱动能力)。在一些应用中，需要将横向扩散金属氧化物半导体装置的源极(source)及主体(bulk)电隔绝，传统的方法通常是在源极及主体间设置场氧化物(fieldoxide)以将其电隔绝，然而这种方法会增加导通电阻，以及增加装置的尺寸。
技术实现思路
本专利技术一些实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体装置，包括基板、第一栅极结构、及主动区，其中主动区包含漏极区、源极区、主体区、及第二栅极结构。第一栅极结构形成在基板上，并沿第一方向延伸并超出主动区。漏极区设置在第一栅极结构的第一侧的基板中。源极区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，第一侧与第二侧相对。主体区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中。第二栅极结构设置在源极区及主体区间。在本专利技术一些实施例的横向扩散金属氧化物半导体装置中，更包括体掺杂区，设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，而源极区及主体区设置在体掺杂区中，体掺杂区的电性与主体区的电性相同，且与源极区的电性相反。此外，上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括阱区，设置在第一栅极结构的第一侧的基板中，漏极区设置在阱区中，且上述漏极区及阱区的电性相同。第二栅极结构的一侧与源极区的边缘实质上切齐，且第二栅极结构的另一侧与主体区的边缘实质上切齐。在主体区及源极区间未设置隔离结构。在本专利技术一些实施例的横向扩散金属氧化物半导体装置中，第一栅极结构围绕源极区及主体区且超出主动区。上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括另一个源极区，设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，主体区设置在源极区之间。上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括另一个第二栅极结构，第二栅极结构分别设置在主体区的两侧，且分别设置在源极区及主体区之间。上述第二栅极结构及主体区沿第一方向排列。此外，第二栅极结构是藉由主体区而互相对称。附图说明以下将配合所附图式详述本专利技术的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘示且仅用以说明例示。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本专利技术的特征。图1是本专利技术一些实施例的半导体装置的俯视图。图2A是根据本专利技术一些实施例沿图1的剖面线A-A’绘示的剖面图。图2B是根据本专利技术一些实施例沿图1的剖面线B-B’绘示的剖面图。图2C是根据本专利技术一些实施例沿图1的剖面线C-C’绘示的剖面图。图3A是根据本专利技术一些实施例的半导体装置的剖面图。图3B是根据本专利技术一些实施例的半导体装置的剖面图。附图标号：1半导体装置10、20阱区10A上表面22掺杂区30基板100体掺杂区101主动区102淡掺杂区110源极区111源极轻掺杂区112、122、132电极120主体区130漏极区140、340第一栅极结构142、152、342栅极介电层144、154、344导电结构346栅极间隔物150第二栅极结构160场氧化物342a薄栅极介电层342b厚栅极介电层A-A’、B-B’、C-C’剖面线具体实施方式以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行所提供的标的的不同特征。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本专利技术的范围。举例来说，在说明书中提到第一特征形成于第二特征之上，其包括第一特征与第二特征是直接接触的实施例，另外也包括于第一特征与第二特征之间另外有其他特征的实施例。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“上”、“下”、“左”、“右＂、“上方”、“下方”及类似的用词，这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及图式中所描述的方位。当装置被转向不同方位时，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。本文所用的术语“约”表示可以基于与目标半导体装置相关的特定技术节点而变化的特定值。基于特定技术节点，术语“约”可以表示在给定的量(如上述数值的10-30％(如±10％、±20％或±30％))内变化的数值。请参考图1，其是本专利技术一些实施例的半导体装置1的俯视图。半导体装置1包括阱区10、以及围绕阱区10的阱区20，其中阱区10与阱区20的电性相反。阱区10中设置有体掺杂区100，且体掺杂区100中还设置有两个源极区110及主体区120。此外，阱区10中还设置有主动区101，其中主动区101包含漏极区130，并与体掺杂区100隔开一距离。在源极区110、主体区120、漏极区130上分别设置有电极112、122、132，用以连接半导体装置1外部的电路。应注意的是，在图1中以虚线所表示的区域指的是阱区10的上表面10A下方的区域(于图2A中所绘示)。在阱区10上还设置有第一栅极结构140以及第二栅极结构150。第一栅极结构140围绕源极区110、主体区120、及第二栅极结构150，其中一部分的第一栅极结构140沿图1中的Y方向(第一方向)延伸。对此部分的第一栅极结构140而言，漏极区130是位于沿Y方向延伸的部分第一栅极结构140的一侧(第一侧)，而源极区110及主体区120是位于沿Y方向延伸的部分第一栅极结构140的另一侧(第二侧)，且第一栅极结构140沿Y方向延伸的部分横跨主体区120及两个源极区110并超出主动区101。第二栅极结构150是位于源极区110及主体区120间，覆盖部分的源极区110及主体区120(如图1所示)，且第一栅极结构140与第二栅极结构150彼此间隔开一距离。应注意的是，上述两个第二栅极结构150与主体区120沿Y方向(第一方向)排列，主体区120位于两个第二栅极结构150之间，且上述两个第二栅极结构150实质上对称于主体区120。半导体装置1例如可为横向扩散金属氧化物半导体(laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor，LDMOS)装置。具体来说，在漏极区130与第一栅极结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向扩散金属氧化物半导体装置，其特征在于，包括：/n一基板；/n一第一栅极结构，形成在该基板上，沿一第一方向延伸；/n一漏极区，设置在该第一栅极结构的一第一侧的该基板中；/n一源极区，设置在该第一栅极结构的一第二侧的该基板中，其中该第一侧与该第二侧相对；/n一主体区，设置在该第一栅极结构的该第二侧的该基板中；以及/n一第二栅极结构，设置在该源极区及该主体区间，其中该第二栅极结构的一侧与该源极区的一边缘实质上切齐，且该第二栅极结构的另一侧与该主体区的一边缘实质上切齐。/n

【技术特征摘要】
20181121 TW 1071413781.一种横向扩散金属氧化物半导体装置，其特征在于，包括：
一基板；
一第一栅极结构，形成在该基板上，沿一第一方向延伸；
一漏极区，设置在该第一栅极结构的一第一侧的该基板中；
一源极区，设置在该第一栅极结构的一第二侧的该基板中，其中该第一侧与该第二侧相对；
一主体区，设置在该第一栅极结构的该第二侧的该基板中；以及
一第二栅极结构，设置在该源极区及该主体区间，其中该第二栅极结构的一侧与该源极区的一边缘实质上切齐，且该第二栅极结构的另一侧与该主体区的一边缘实质上切齐。


2.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体装置，其特征在于，更包括一主动区，其中该主动区包含该漏极区、该源极区、该主体区及该第二栅极结构，且其中该第一栅极结构沿该第一方向延伸并超出该主动区。


3.如权利要求1所述的横向扩散金属氧化物半导体装置，其特征在于，更包括一体掺杂区，设置在该第一栅极结构的该第二侧的该基板中，其中该源极区及该主体区设置在该体掺杂区中，该体掺杂区的电性与该主体区的电性相同，且与该源极区的电性相反。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：苏柏拉曼亚·加亚谢拉拉欧，陈柏安，韦维克，陈旷举，杨炯仕，
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