半导体器件制造技术

本发明专利技术提供一种半导体器件，包括：衬底；第一深阱，设置于该衬底中；第一阱，设置于该第一深阱中；第二阱，设置于该衬底中，与该第一阱以非零距离相邻；第三阱，设置于该衬底中，该第二阱设置于该第一阱与该第三阱之间；第四阱，设置于该衬底中；源极区与漏极区，分别设置于该第四阱与该第一阱中；基体区，设置于该第三阱中；栅极结构，设置于该源极区与该漏极区之间的该衬底上；第一隔离结构，设置于该栅极结构与该漏极区之间的该第一深阱上；第二隔离结构，设置于该栅极结构与该源极区之间的该第四阱上；以及顶掺杂区，设置于该第一隔离结构下方的该第一深阱中。本发明专利技术可降低栅极结构的边缘与源极区之间的电场，提升击穿电压。提升击穿电压。提升击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件


[0001]本专利技术涉及一种半导体器件，且尤其是涉及一种高压半导体器件。

技术介绍

[0002]高压半导体器件在操作时必须具备较高的击穿电压(breakdown voltage)。然而目前的高压半导体器件由于栅极结构的边缘与源极区之间的电场远大于器件的其他之处，以致击穿电压无法有效提升。

技术实现思路

[0003]本专利技术是针对一种可以降低栅极结构的边缘与源极区之间的电场，提升半导体器件的击穿电压。
[0004]根据本专利技术的实施例，半导体器件包括：衬底，具有第一导电型；第一深阱，具有第二导电型且设置于所述衬底中；第一阱，具有所述第二导电型且设置于所述第一深阱中；第二阱，具有所述第一导电型且设置于所述衬底中，与所述第一阱以非零距离相邻；第三阱，具有所述第一导电型且设置于所述衬底中，其中所述第二阱设置于所述第一阱与所述第三阱之间；第四阱，具有所述第二导电型且设置于所述衬底中，设置于所述第二阱与所述第三阱之间且与所述第二阱与所述第三阱邻接；源极区与漏极区，具有所述第二导电型，所述漏极区设置于所述第一阱中，所述源极区设置于所述第四阱中；基体区，具有所述第一导电型，设置于所述第三阱中；栅极结构，设置于所述源极区与所述漏极区之间的所述第四阱、所述第二阱、所述衬底以及所述第一深阱上；第一隔离结构，设置于所述栅极结构与所述漏极区之间的所述第一深阱上；第二隔离结构，设置于所述栅极结构与所述源极区之间的所述第四阱上，其中所述栅极结构覆盖部分的所述第一隔离结构并延伸至覆盖部分的所述第二隔离结构；以及顶掺杂区，设置于所述第一隔离结构下方的所述第一深阱中且具有所述第一导电型。
[0005]根据本专利技术的实施例，半导体器件包括：衬底，具有第一导电型；第一阱，具有第二导电型且设置于所述衬底中；第二阱与第三阱，具有所述第一导电型且设置于所述衬底中，其中所述第二阱位于所述第一阱与所述第三阱之间；第四阱，具有所述第二导电型且设置于所述衬底中，设置于所述第二阱与所述第三阱之间且与所述第二阱与所述第三阱邻接；源极区与漏极区，具有所述第二导电型，所述漏极区设置于所述第一阱中，所述源极区设置于所述第四阱中；基体区，具有所述第一导电型，设置于所述第三阱中；以及栅极结构，设置于所述源极区与所述漏极区之间的所述衬底上，其中所述栅极结构包括栅介电层、位于所述栅介电层上的栅极导电层以及位于所述栅极导电层侧壁的多个间隔件，所述多个间隔件中较接近所述源极区的间隔件以非零距离与所述源极区分离。
[0006]基于上述，本专利技术的半导体器件将源极区与漏极区分别设置在具有相同导电型的阱中并且在栅极结构与源极区之间设置隔离结构，可以降低栅极结构与源极区之间的电场，将弱点转移至源极区所在的阱与基体区所在的阱的接口，借以提升半导体器件的击穿
电压。
附图说明
[0007]图1为本专利技术的实施例的半导体器件的剖面示意图。
[0008]图2为本专利技术的另一实施例的半导体器件的剖面示意图。
[0009]图3为本专利技术的又一实施例的半导体器件的剖面示意图。
[0010]图4为本专利技术的又一实施例的半导体器件的剖面示意图。
具体实施方式
[0011]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
[0012]在以下的实施例中，第一导电型为P型，而第二导电型为N型；然而，本专利技术并不以此为限。在其他实施例中，第一导电型可以为P型，且第二导电型可以为N型。P型掺杂例如是硼，且N型掺杂例如是磷或砷。
[0013]本文的示意图仅是用以示意本专利技术部分的实施例。因此，示意图中所示的各个器件的形状、数量及比例大小不应被用来限制本专利技术。
[0014]图1为本专利技术的第一实施例的半导体器件的剖面示意图。
[0015]请参照图1，本实施例的半导体器件100A例如是一种高压器件，其操作电压可以是40V以上，例如是40V至50V。在一实施例中，半导体器件100A包括衬底10、第一深阱12、第一阱20、第二阱22、第三阱24、第四阱26、顶掺杂区30、漏极区32、源极区34、基体区36、栅极结构40以及隔离结构50。
[0016]衬底10例如为具有第一导电型的半导体衬底。举例来说，在本实施例中，衬底10为P型衬底，且衬底10的材料可例如是选自于由Si、Ge、SiGe、GaP、GaAs、SiC、SiGeC、InAs与InP所组成的群组中的至少一种材料。在另一实施例中，衬底10也可为覆硅绝缘(SOI)衬底。在又一实施例中，衬底10可为P型外延(P
‑
epi)晶圆。在另一实施例中，衬底10也可为外延层。
[0017]第一深阱12具有第二导电型，设置于衬底10中。第一阱20具有第二导电型，设置于第一深阱12。第二阱22具有所述第一导电型，设置于衬底10中，且以非零距离d1与第一深阱12相邻。第三阱24具有第一导电型，设置于衬底10中，其中第二阱22位于第一深阱12与第三阱26之间。第四阱26具有所述第二导电型，设置于衬底10中，且位于第二阱22与第三阱24之间且其侧壁分别与第二阱22与第三阱24邻接且接触。在一些实施例中，第一深阱12例如为N型深阱；第一阱20与第四阱26例如为N型阱；第二阱22与第三阱24例如为P型阱。第一深阱12可以通过图案化掩模以及离子注入工艺形成。
[0018]第一阱20与第四阱26可以同时通过图案化掩模以及离子注入工艺分别形成于第一深阱12与衬底10中。第二阱22与第三阱24可以同时通过图案化掩模以及离子注入工艺形成于衬底10中。
[0019]隔离结构50设置于衬底10上。隔离结构50例如是场氧化隔离结构。隔离结构50包括隔离结构50a、50b、50c、50d、50e。隔离结构50a位于第一阱20、第一深阱12与衬底10上。隔离结构50b位于第一阱20并延伸至第一深阱12上。隔离结构50c位于第四阱26上。隔离结构50d位于第三阱24并延伸至第四阱26上。隔离结构50e位于第三阱24并延伸至衬底10上。隔
离结构50a、50b、50c、50d、50e可以同时通过场氧化隔离工艺形成。
[0020]源极区34与漏极区32具有第二导电型。源极区34以及漏极区32例如为N型掺杂区。在本实施例中，漏极区32位于第一阱20中。源极区34位于第四阱26中。也就是说，源极区34与漏极区32以及其所在的第一阱20与第四阱26均具有相同的导电型，即第二导电型。漏极区32位于隔离结构50a与50b之间。源极区34位于隔离结构50c与50d之间。源极区34与漏极区32可以同时通过图案化掩模以及离子注入工艺分别形成于第一阱20与第四阱26中。
[0021]基体区36具有第一导电型。基体区36例如是P型掺杂区。基体区36位于第三阱24中。也就是说，基体区36以及其所在的第三阱24均具有相同的导电型，即第一导电型。基体区36还位于隔离结构50d与50e之间。基体区36可以通过图案化掩模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：衬底，具有第一导电型；第一深阱，具有第二导电型且设置于所述衬底中；第一阱，具有所述第二导电型且设置于所述第一深阱中；第二阱，具有所述第一导电型且设置于所述衬底中，与所述第一阱以非零距离相邻；第三阱，具有所述第一导电型且设置于所述衬底中，其中所述第二阱设置于所述第一阱与所述第三阱之间；第四阱，具有所述第二导电型且设置于所述衬底中，设置于所述第二阱与所述第三阱之间且与所述第二阱与所述第三阱邻接；源极区与漏极区，具有所述第二导电型，所述漏极区设置于所述第一阱中，所述源极区设置于所述第四阱中；基体区，具有所述第一导电型，设置于所述第三阱中；栅极结构，设置于所述源极区与所述漏极区之间的所述第四阱、所述第二阱、所述衬底以及所述第一深阱上；第一隔离结构，设置于所述栅极结构与所述漏极区之间的所述第一深阱上；第二隔离结构，设置于所述栅极结构与所述源极区之间的所述第四阱上，其中所述栅极结构覆盖部分的所述第一隔离结构并延伸至覆盖部分的所述第二隔离结构；以及顶掺杂区，设置于所述第一隔离结构下方的所述第一深阱中且具有所述第一导电型。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第四阱包括彼此分离的多个子阱。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述多个子阱包括：第一子阱，与所述第二阱邻接；以及第二子阱，与所述第三阱邻接，且与所述第一子阱分离，其中所述源极区设置于所述第二子阱中并延伸至所述第一子阱与所述第二子阱之间的部分所述衬底中，且所述第二隔离结构设置于所述第一子阱上并延伸至所述第一子阱与所述第二子阱之间的另一部分所述衬底中。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述多个子阱还包括第三子阱，设置于所述第一子阱与所述第二子阱之间，且所述第一子阱以及所述第二子阱分离，且所述源极区还延伸至所述第三子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李依珊，潘钦寒，颜擎，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：