本发明专利技术公开了一种半导体装置。该半导体装置包括一源极区域、一漏极区域与一漂移区域，漂移区域位于源极区域与漏极区域之间。分离栅极设置于漂移区域的一部分之上，且分离栅极位于源极区域与漏极区域之间。分离栅极包括一第一栅极电极与一第二栅极电极，第一栅极电极与第二栅极电极通过一栅极氧化层分离。自对准降低表面电场区域设置于漂移区域，在源极区域与漏极区域之间。多晶硅/绝缘层栅极结构包括一靠近漏极区域之上多晶硅层。上多晶硅层可作为硬掩模以形成双降低表面电场结构，从而使双降低表面电场结构自对准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于ー种半导体装置，且特别是有关于ー种使用在高电压装置的半导体装置。
技术介绍
横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)装置传统上应用于高电压应用。图I绘示传统横向双扩散金属氧化物半导体的例子。图I中的传统横向双扩散金属氧化物半导体包括高电压N型阱区域102于P型衬底100上。P型阱110与N型阱120形成于高电压N型阱区域102中。栅极通过栅极氧化层175与多晶硅栅极层170形成。栅极层170的一部分，被称为场板，也延伸于中央场氧化(FOX)区域162之上。相对厚的中央场氧化区域162是通过减少在栅极边缘的电场拥挤以增加装置的击穿电压。此外，形成两个额外的场氧化区域160与164，各在横向双扩散金属氧化物半导体装置的各侧，用以使横向双扩散金属氧化 物半导体装置与其它装置隔离。N+掺杂区域180形成于N型阱120中以形成漏极区域，且另ー N+掺杂区域185形成于P型阱110中以形成源极区域。此外，关于N+掺杂区域185形成于P型阱110中，提供一相邻的P+增强区域190以减少电阻率。图I中绘示的横向双扩散金属氧化物半导体可通过美国专利7，192，834所揭露的来制造，特此纳入參考。具有被称为双降低表面电场结构的装置，其中一漂移层形成于半导体有源层的表面中是可被知晓的，且降低表面电场层形成于漂移层的表面中。举例来说，美国专利6，614，089揭露N型金属氧化物半导体场效应晶体管(N-MOSFET)是被制造以具有有源层及降低表面电场层，此两者是P型，且漂移层是N型。在金属氧化物半导体场效应晶体管中具有如此结构，N型漂移层被夹于位在上侧的P型降低表面电场层以及位于下侧的P型有源层，且因此可被轻易的耗尽。因此，漂移层可被掺杂高剂量的N型载子杂质，从而提供降低导通电阻的好处。当设计横向双扩散金属氧化物半导体装置时，是希望装置在操作时具有非常高的击穿电压以及低导通电阻。当具有低导通电阻与高击穿电压的横向双扩散金属氧化物半导体装置使用于高压应用时，一般将存在相对低的电カ损失。问题在于当设计如此的横向双扩散金属氧化物半导体装置时，想具有最大的击穿电压会相反的影响到导通电阻，反之亦然。因此，希望找出新方法用以改善横向双扩散金属氧化物半导体装置的击穿电压与导通电阻之间的权衡。特别在不需降低装置特性下，可用以减小横向双扩散金属氧化物半导体装置的特征尺寸。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提出一种半导体装置。半导体装置包括一源极区域、一漏极区域、一漂移区域、一分离栅极以及ー栅极区域。源极区域于ー衬底上。漏极区域于衬底上。漂移区域位于源极区域与漏极区域之间。分离栅极设置于漂移区域的一部分之上，且分离栅极位于源极区域与漏极区域之间。分离栅极包括一第一栅极电极与ー第二栅极电极，第ー栅极电极与第二栅极电极通过一栅极氧化层分离。栅极区域设置于漂移区域与漏极区域之间，栅极区域包括一上多晶硅层。分离栅极包括一第一栅极氧化层，位于漂移区域之上。一第一栅极电极层，形成于第一栅极氧化层的ー第一部分之上。一第二栅极氧化层，形成于第一栅极氧化层的ー第二部分及第一栅极电极层的一部分之上。一第二栅极电极层，形成于第二栅极氧化层之上。分离栅极更包括一第三栅极电极层，形成于第一栅极氧化层的ー第三部分之上。其中，第二栅极氧化层更形成于位于第一栅极电极层与第三栅极电极层之间的第一栅极氧化层的ー第四部分之上。半导体装置更包括一增强区域(pickup region)，邻接于该源极区域。其中增强区域与源极区域是相反的导电类型。漂移区域包括一降低表面电场(RESURF)区域。降低表面电场区域包括一第一降 低表面电场层，第一降低表面电场层为ー第一导电类型。降低表面电场区域是一双降低表面电场区域，且包括一第二降低表面电场层，第二降低表面电场层为ー第二导电类型。举例来说，第一导电类型是η型，且第二导电类型是P型。第一降低表面电场层被设置于第二降低表面电场层之下。第一降低表面电场层以几十到几百的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十Ell (10的11次方)离子数/平方厘米的范围内的剂量形成，且第二降低表面电场层以几十的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十ElUlO的11次方)离子数/平方厘米的范围内的剂量形成。第一降低表面电场层是形成于一高电压N 型讲(high-voltage N-well, HVNW)区域之上。衬底可包括一外延层。栅极区域包括多个多重栅极，此些多重栅极设置于漂移区域与漏极区域之间。根据本专利技术的另一方面，提出一种半导体装置。半导体装置，包括一半导体层、一漏极区域、一源极区域、一第一栅极氧化层、一第一栅极电极层、一第二栅极氧化层、一第二栅极电极层、一双降低表面电场区域以及ー栅极区域。半导体层，具有一第一导电类型。漏极区域，具有第一导电类型，漏极区域形成于半导体层之上。源极区域，具有第一导电类型，且形成于半导体层之上。源极区域与漏极区域间隔开来，以使ー漂移区域形成于漏极区域与源极区域之间。第一栅极氧化层位于漂移区域之上。第一栅极电极层形成于第一栅极氧化层的ー第一部分之上。第二栅极氧化层，形成于第一栅极氧化层的ー第二部分及第ー栅极电极层的一部分之上。第二栅极电极层形成于第二栅极氧化层之上。双降低表面电场区域形成于漂移区域的至少一部分中，双降低表面电场区域包括一第一降低表面电场层与一第二降低表面电场层，第一降低表面电场层具有第一导电类型，第二降低表面电场层具有第二导电类型且形成于第一降低表面电场层之上。栅极区域，设置于漂移区域与漏极区域之间，栅极区域包括一上多晶硅层。举例来说，第一导电类型是η型，且该第二导电类型是P型。第一降低表面电场层以几十到几百的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十Ell (10的11次方)离子数/平方厘米的范围内的剂量形成，且第二降低表面电场层以几十的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十ElUlO的11次方)离子数/平方厘米的范围内的剂量形成。半导体装置更包括一第一区域与一第二区域。一第一区域，具有第一导电类型，第一区域在该半导体层内形成一第一阱。一第二区域具有第二导电类型，第二区域在半导体层内形成一第二阱。其中，漏极区域形成于第一区域中，且源极区域形成于第二区域中。半导体装置更包括ー增强区域，增强区域具有第二导电类型且形成于第二区域中。半导体装置更包括一第三栅极电极层，形成于该第一栅极氧化层的一第三部分之上。其中，第二栅极氧化层更形成于位于第一栅极电极层与第三栅极电极层之间的第一栅极氧化层的ー第四部分之上。半导体层包括一外延层。栅极区域包括多个多重栅极，此些多重栅极设置于漂移区域与漏极区域之间。为了对本专利技术的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下 附图说明图I绘示传统横向双扩散金属氧化物半导体的剖面图。图2绘示依照本专利技术的一实施例的横向双扩散金属氧化物半导体的剖面图。图3绘示依照本专利技术的一实施例的多晶硅/绝缘体栅极区域浮接的横向双扩散金属氧化物半导体装置的剖面图。图4绘示依照本专利技术的一实施例的ー不包括一些其它实施例包括的N型阱的横向双扩散金属氧化物半导体装置的剖面图。图5绘示依照本专利技术的一实施例在靠近N型阱处仅具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括 一源极区域，于ー衬底上； ー漏极区域，于该衬底上； 一漂移区域，位于该源极区域与该漏极区域之间； 一分离栅扱，设置于该漂移区域的一部分之上，且该分离栅极位于该源极区域与该漏极区域之间，该分离栅极包括一第一栅极电极与ー第二栅极电极，该第一栅极电极与该第ニ栅极电极通过一栅极氧化层分离；以及 ー栅极区域，设置于该漂移区域与该漏极区域之间，该栅极区域包括一上多晶硅层。2.根据权利要求I所述的半导体装置，其中该分离栅极包括 一第一栅极氧化层，位于该漂移区域之上； 一第一栅极电极层，形成于该第一栅极氧化层的ー第一部分之上； 一第二栅极氧化层，形成于该第一栅极氧化层的ー第二部分及该第一栅极电极层的一部分之上；以及 一第二栅极电极层，形成于该第二栅极氧化层之上。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中该分离栅极更包括 一第三栅极电极层，形成于该第一栅极氧化层的ー第三部分之上； 其中，该第二栅极氧化层更形成于位于该第一栅极电极层与该第三栅极电极层之间的该第一栅极氧化层的ー第四部分之上。4.根据权利要求I所述的半导体装置，更包括一增强区域(pickupregion)，邻接于该源极区域，其中该增强区域与该源极区域是相反的导电类型。5.根据权利要求I所述的半导体装置，其中该漂移区域包括一降低表面电场(RESURF)区域。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中该降低表面电场区域包括一第一降低表面电场层，该第一降低表面电场层为ー第一导电类型。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中该降低表面电场区域是一双降低表面电场区域，且包括一第二降低表面电场层，该第二降低表面电场层为ー第二导电类型。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中该第一导电类型是η型，且该第二导电类型是P型。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该第一降低表面电场层被设置于该第二降低表面电场层之下。10.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该第一降低表面电场层以几十到几百的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十Ell离子数/平方厘米的范围内的剂量形成，且该第二降低表面电场层以几十的千电子伏特(KeV)范围内的注入能量，与个位数到几十Ell离子数/平方厘米的范围内的剂量形成。11.根据权利要求9所述的半导体装置，其中该第一降低表面电场层是形成于一高电压 N 型讲(high-voltage N-well, HVNW)区域之上。12.根据权利要求I所述的半导体装置，其中该衬底包括一外延...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建文，陈永初，吴锡垣，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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