[發明專利]側向擴散式金氧半場效晶體管結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201310729085.2
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104716181A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 李秋德;陳冠宇;許茗舜;王智充;林克峰;林淑雯;黃世騰;游焜煌
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種金氧半場效晶體管結構及其制造方法，尤其是涉及一種應用于側向擴散式金氧半晶體管結構及其制造方法。

背景技術

以一般的側向擴散式金氧半場效晶體管(Lateral?Diffused?MOS，簡稱LDMOS)結構來說，改善其元件特性及降低功率消耗是相當重要的課題。因此，元件的導通電阻(Turn?on?resistance，Ron)與擊穿電壓(break?down?voltage，簡稱BVdss)對于改善元件特性及降低功率消耗是關鍵因素。傳統LDMOS使用漂移區(drift?region)來釋放表面電場的強度，因此需要放大元件尺寸而導致導通電阻無法降低。如何改善此等缺失，為發展本案的主要目的。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種側向擴散式金氧半場效晶體管結構，可有效釋放表面電場的強度。

為達前述目的，本發明的側向擴散式金氧半場效晶體管結構包括半導體基板、漏極區、輕摻雜漏極區、源極區以及柵極結構。其中，基板具有溝槽；漏極區形成于溝槽底部的半導體基板中；輕摻雜漏極區形成于溝槽側壁的半導體基板中；源極區形成于半導體基板中；柵極結構形成于漏極區與源極區間以及輕摻雜漏極區上方的半導體基板表面上。

在本發明的一實施例中，前述的溝槽與柵極結構的側壁表面上更設置有間隙壁。

在本發明的一實施例中，前述的間隙壁由氧化硅、氮化硅以及氧化硅三層結構所完成。

在本發明的一實施例中，前述的柵極結構下方的半導體基板中更設置有漂移區。

在本發明的一實施例中，前述的漂移區位于柵極結構下方輕摻雜漏極區與低電壓P型阱區間的深N型阱區。

在本發明的一實施例中，更包括P型基體區，位于低電壓P型阱區中。

在本發明的一實施例中，前述的漏極區形成于低電壓N型阱區中，且低電壓N型阱區位于溝槽底部的深N型阱區中。

本發明的另一目的在于提出一種側向擴散式金氧半場效晶體管制造方法，可降低導通電阻與提升擊穿電壓。

為達前述目的，可先提供半導體基板；于半導體基板表面上方形成柵極結構；于柵極結構一側的半導體基板中形成有溝槽；利用第一摻雜制作工藝于溝槽側壁的半導體基板中形成輕摻雜漏極區；以及利用第二摻雜制作工藝于柵極結構兩側的半導體基板中形成漏極區與源極區，漏極區形成于溝槽底部的半導體基板中。

在本發明的一實施例中，于進行第二摻雜制作工藝前，前述的方法更包括于溝槽與柵極結構的側壁表面上形成間隙壁。

在本發明的一實施例中，前述的形成該間隙壁包含依序形成氧化硅層、氮化硅層以及氧化硅層。

在本發明的一實施例中，前述的方法更包括于柵極結構下方的半導體基板中形成漂移區。

在本發明的一實施例中，前述的漂移區由位于柵極結構下方輕摻雜漏極區與低電壓P型阱區間的深N型阱區所形成。

在本發明的一實施例中，前述的方法更包含于低電壓P型阱區中形成P型基體區。

在本發明的一實施例中，于形成溝槽后與進行第一摻雜制作工藝間，前述的方法更包括進行回火熱制作工藝。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1D是本發明用以完成側向擴散式金氧半場效晶體管結構的制作工藝實施例示意圖；

圖2是利用本發明的側向擴散式金氧半場效晶體管結構的一實施例的上視示意圖。

符號說明

10：半導體基板

100：淺溝槽隔離結構

101：N+埋層結構

102：深N型阱區

103：低電壓N型阱區

104：低電壓P型阱區

105：柵極結構

1051：柵極導體層

1052：柵極介電層

106：溝槽

107：輕摻雜漏極區

108：間隙壁

109：N型漏極區

110：N型源極區

111：P型基體區

112：金屬硅化物層

113：介電層

114：接觸電極

具體實施方式