功率横向双扩散金氧半导体元件及高压元件制造技术

一种功率横向双扩散金氧半导体元件及高压元件，该功率横向双扩散金氧半导体元件包括基底、多个源极区域、多个漏极区域、多个栅极以及多个沟渠绝缘结构。基底具有指尖区、手指区及手掌区。源极区域配置于手指区的基底中且延伸至指尖区中。相邻的源极区域在指尖区中彼此相连。最外侧的两个源极区域还延伸至手掌区中且彼此相连。漏极区域配置于手指区的基底中且延伸至手掌区中。相邻的漏极区域在手掌区中彼此相连。源极区域与漏极区域交替配置。相邻的源极区域与漏极区域之间配置有一个栅极。沟渠绝缘结构配置在手掌区的基底中，且分别环绕漏极区域的末端。本发明专利技术可以有效地缩小元件的终端区的面积，进而提升元件的集基度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压大于400V的高压元件，尤其涉及一种具有较小的终端区(terminal region)面积的功率横向双扩散金氧半导体(power lateral doublediffusion MOS ；power LDMOS)兀件及高压兀件。
技术介绍
半导体产业随着时代的进步，高压元件例如功率横向双扩散金氧半导体元件已广泛应用于许多电子系统中。一般而言，功率横向双扩散金氧半导体元件包括多个源极区域、多个漏极区域及多个栅极。源极区域与漏极区域交替配置。相邻的源极区域与漏极区域之间配置有一个栅极。此外，功率横向双扩散金氧半导体元件具有主动区(active area)及终端区(terminal area)。 于终端区的耐高压最脆弱的转角部分，由于电场太强，已知的做法是加大设计规则(design rule)，使得电场不会过度集中。可以加大终端区中漏极区域的末端至终端区中源极区域的外围的垂直距离，此垂直距离至少大于80 Pm。然而，此种做法会浪费大量面积，减少竞争力。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种例如功率横向双扩散金氧半导体元件的高压元件，可以有效地缩小元件的终端区的面积，进而提升元件的集基度。本专利技术提供一种功率横向双扩散金氧半导体元件，包括基底、多个条状的源极区域、多个条状的漏极区域、多个栅极及多个第一沟渠绝缘结构。基底具有指尖区、手指区及手掌区。源极区域配置于手指区的基底中且延伸至指尖区及手掌区的基底中。相邻的源极区域在指尖区中彼此相连，且最外侧的两个源极区域在手掌区中彼此相连。漏极区域配置于手指区的基底中且延伸至指尖区及手掌区的基底中。相邻的漏极区域在手掌区中彼此相连。源极区域与漏极区域交替配置。栅极配置于手指区的基底上，且相邻的源极区域与漏极区域之间配置有一个栅极。第一沟渠绝缘结构配置在指尖区的基底中，且分别环绕漏极区域的末端。在本专利技术的一实施例中，上述各第一沟渠绝缘结构呈弧形。在本专利技术的一实施例中，上述第一沟渠绝缘结构的材料包括氧化硅、氮化硅、多晶硅或其组合。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第二沟渠绝缘结构，配置在指尖区的基底中，且分别位于漏极区域的末端与第一沟渠绝缘结构之间。在本专利技术的一实施例中，上述第二沟渠绝缘结构与第一沟渠绝缘结构具有相同的形状及材料。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第三沟渠绝缘结构，配置在手掌区的基底中，且环绕源极区域的末端。在本专利技术的一实施例中，上述各第三沟渠绝缘结构呈弧形。在本专利技术的一实施例中，上述第三沟渠绝缘结构的材料包括氧化硅、氮化硅、多晶硅或其组合。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第四沟渠绝缘结构，配置在手掌区的基底中，且分别位于源极区域的末端与第三沟渠绝缘结构之间。在本专利技术的一实施例中，上述第四沟渠绝缘结构与第三沟渠绝缘结构具有相同的形状及材料。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第五沟 渠绝缘结构，配置在手掌区的基底中，且位于源极区域的转角处。在本专利技术的一实施例中，上述各第五沟渠绝缘结构呈弧形。在本专利技术的一实施例中，上述第五沟渠绝缘结构的材料包括氧化硅、氮化硅、多晶硅或其组合。本专利技术另提供一种高压元件，包括基底、多个条状的源极区域、多个条状的漏极区域、多个栅极及多个第一沟渠绝缘结构。基底具有主动区及终端区。源极区域配置于主动区的基底中且其末端延伸至终端区的基底中。漏极区域配置于主动区的基底中且其末端延伸至终端区的基底中。源极区域与漏极区域交替配置。栅极配置于主动区的基底上，且相邻的源极区域与漏极区域之间配置有一个栅极。第一沟渠绝缘结构配置在终端区的基底中，且分别环绕漏极区域的末端、源极区域的末端或漏极区域与源极区域的末端。在本专利技术的一实施例中，上述各第一沟渠绝缘结构呈弧形。在本专利技术的一实施例中，上述第一沟渠绝缘结构的材料包括氧化硅、氮化硅、多晶硅或其组合。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第二沟渠绝缘结构，配置在终端区的基底中，且分别位于漏极区域的末端或源极区域的末端与第一沟渠绝缘结构之间。在本专利技术的一实施例中，上述第二沟渠绝缘结构与第一沟渠绝缘结构具有相同的形状及材料。在本专利技术的一实施例中，上述功率横向双扩散金氧半导体元件还包括多个第三沟渠绝缘结构，配置在终端区的基底中，且位于源极区域的转角处。在本专利技术的一实施例中，上述各第三沟渠绝缘结构呈弧形。在本专利技术的一实施例中，上述第三沟渠绝缘结构的材料包括氧化硅、氮化硅、多晶硅或其组合。基于上述，藉由于高压元件(例如功率横向双扩散金氧半导体元件)的终端区中配置至少一沟渠绝缘结构，可以有效解决末端或转角部分的电场太强的问题。此外，于本专利技术的终端区中，漏极区域的末端至终端区中源极区域的外围的垂直距离可以从至少大于SOum缩小至0 50 y m。如此一来，可以有效减小终端区的设计准则，缩小元件的终端区的面积，进而提升元件的集基度。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图IA为根据本专利技术第一实施例所示的功率横向双扩散金氧半导体元件的上视示意图。图IB为沿图IA中A-A'线所示的剖面示意图。图2为根据本专利技术一实施例所示的功率横向双扩散金氧半导体元件的上视示意图。图3为根据本专利技术第二实施例所示的功率横向双扩散金氧半导体元件的上视示意图。 图4为根据本专利技术一实施例所示的功率横向双扩散金氧半导体元件的上视示意图。附图标记100、100a、200、200a :功率横向双扩散金氧半导体元件101 :第一外延层102 :基底102a :指尖区102b :手指区102c :手掌区103 :第二外延层104:源极区域105 :源极区域的末端105a :源极区域的转角106 :漏极区域107 :漏极区域的末端108 :栅极109 :栅氧化层110、210、310、410、510、610 :沟渠绝缘结构114:隔离结构116、118:井区120:埋层122 :掺杂区d :距离具体实施例方式第一实施例图IA为根据本专利技术第一实施例所示的功率横向双扩散金氧半导体元件的上视示意图。图IB为沿图IA中A-A'线所示的剖面示意图。为清楚及方便说明起见，图IA中仅示出源极区域、漏极区域与沟渠绝缘结构。请参照图IA及图1B，第一实施例的功率横向双扩散金氧半导体元件100包括基底102、多个条状的源极区域104、多个条状的漏极区域106、多个栅极108、多个沟渠绝缘结构110以及多个沟渠绝缘结构210。基底102包括第一外延层101及位于第一外延层101上的第二外延层103。第一外延层101例如是P型外延层。第二外延层103例如是N型外延层。基底102具有指尖区102a、手指区102b及手掌区102c。就功能性而言,指尖区102a为漏极中心(drain center),手指区102b为主动区(active area),且手掌区102c为源极中心(source center)。就设计布局而言，手指区102b又称平面区(planar region),而指尖区102a及手掌区102c又称圆柱区(cylindrical region)或终端区(t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率横向双扩散金氧半导体元件，包括：一基底，具有一指尖区、一手指区及一手掌区；多个条状的源极区域，配置于该手指区的该基底中且延伸至该指尖区及该手掌区的该基底中，其中相邻的源极区域在该指尖区中彼此相连，且最外侧的两个源极区域在该手掌区中彼此相连；多个条状的漏极区域，配置于该手指区的该基底中且延伸至该指尖区及该手掌区的该基底中，相邻的漏极区域在该手掌区中彼此相连，且该些源极区域与该些漏极区域交替配置；多个栅极，配置于该手指区的该基底上，且相邻的源极区域与漏极区域之间配置有一个栅极；以及多个第一沟渠绝缘结构，配置在该指尖区的该基底中，且分别环绕该些漏极区域的末端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李宗晔，吴沛勋，黄湘文，
申请(专利权)人：汉磊科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：