[發(fā)明專(zhuān)利]橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611087923.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108133962A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈明達(dá);張名輝;荘智賢;邱偉博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開(kāi)一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(laterally diffused metal?oxide?semiconductor，LDMOS)結(jié)構(gòu)及其制作方法，包含一柵極結(jié)構(gòu)位于一基底上，一具有一第一導(dǎo)電型態(tài)的源極區(qū)，位于該基底中且位于該柵極結(jié)構(gòu)的一邊，一具有該第一導(dǎo)電型態(tài)的漏極區(qū)，位于該基底中且位于該柵極結(jié)構(gòu)的另一邊，以及一外延結(jié)構(gòu)，位于該基底中，且位于該柵極結(jié)構(gòu)與該漏極區(qū)之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶體管元件，尤其是涉及一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(lateral diffused metal oxide semiconductor，LDMOS)晶體管元件及其制作方法。

背景技術(shù)

橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(laterally diffused metal-oxide-semiconductor，LDMOS)元件是一種常見(jiàn)的功率半導(dǎo)體元件。由于橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體元件具有水平式的結(jié)構(gòu)，容易制造且易于和現(xiàn)行的半導(dǎo)體技術(shù)整合，進(jìn)而減少制作成本。同時(shí)，其可以耐較高的擊穿電壓而具有高的輸出功率，因此被廣泛應(yīng)用于功率轉(zhuǎn)換器(power converter)、功率放大器(power amplifier)、切換開(kāi)關(guān)(switch)、整流器(rectifier)等元件。

典型的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)結(jié)構(gòu)包含有一控制柵極，以及兩不相鄰的源極與漏極。當(dāng)電壓施加于控制柵極時(shí)，電流即可通過(guò)位于控制柵極下方所產(chǎn)生，位于源極與漏極之間的可導(dǎo)電通道區(qū)。在LDMOS結(jié)構(gòu)中，飄移區(qū)(drift space)設(shè)置于通道區(qū)與漏極區(qū)之間。在一些實(shí)施例中，還包含淺溝隔離(STI)或是場(chǎng)效氧化層(由氧化材質(zhì)或是其他介電材質(zhì)所構(gòu)成)設(shè)置于飄移區(qū)內(nèi)，且位于通道區(qū)與通道區(qū)與漏極區(qū)之間。在上述實(shí)施例中，電流將會(huì)流經(jīng)淺溝隔離的下方。

然而，傳統(tǒng)的LDMOS仍有一些缺點(diǎn)需要改進(jìn)，例如元件擁有較高的導(dǎo)通電阻(on-resistance)，以及因寄生電容所產(chǎn)生的不可避免的消耗等。因此需要提出更進(jìn)步的LDMOS結(jié)構(gòu)以改善上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(laterally diffused metal-oxide-semiconductor，LDMOS)結(jié)構(gòu)，包含一柵極結(jié)構(gòu)位于一基底上，一具有一第一導(dǎo)電型態(tài)的源極區(qū)，位于該基底中且位于該柵極結(jié)構(gòu)的一邊，一具有該第一導(dǎo)電型態(tài)的漏極區(qū)，位于該基底中且位于該柵極結(jié)構(gòu)的另一邊，以及一外延結(jié)構(gòu)，位于該基底中，且位于該柵極結(jié)構(gòu)與該漏極區(qū)之間。

綜上所述，本發(fā)明提供一種LDMOS結(jié)構(gòu)，在一實(shí)施例中，于漂移區(qū)內(nèi)形成外延結(jié)構(gòu)，并且于外延結(jié)構(gòu)內(nèi)摻雜離子，使得外延結(jié)構(gòu)與漂移區(qū)所帶有的電性互補(bǔ)。如此一來(lái)，當(dāng)LDMOS的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，電流的路徑將會(huì)增加，進(jìn)而提高LDMOS的擊穿電壓而增加元件的穩(wěn)定性。此外也由于可以通過(guò)調(diào)整摻雜至外延結(jié)構(gòu)的離子濃度來(lái)微調(diào)電流路徑，因此在制作工藝上也更具有靈活性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)的上視圖；

圖2為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)的剖視圖；

圖3為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)的剖視圖；

圖4為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)的剖視圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

100-1 LDMOS結(jié)構(gòu)

100-2 LDMOS結(jié)構(gòu)

100-3 LDMOS結(jié)構(gòu)

102 基底

1021 頂面

1022 底面