[發明專利]半導體基底結構及半導體裝置

有效

• 申請號: 201711164274.4
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109545853B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 迪瓦;陳柏安
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/861;H01L29/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;郭曉宇

本發明實施例揭示一種半導體基底結構，包含半導體基底，具有第一導電類型，第一埋藏井區設置于半導體基底內，具有與第一導電類型相反的第二導電類型，以及第一埋層和一第二埋層設置于半導體基底內和第一埋藏井區上，其中第一埋層具有第二導電類型，第二埋層具有第一導電類型，且第一埋層具有第一部分和第二部分，第二埋層位于第一部分和第二部分之間。

技術領域

本發明是關于半導體基底結構及半導體裝置，特別是關于具有相反導電類型的埋層和埋藏井區的半導體基底結構。

背景技術

半導體集成電路(integrated circuit，IC)工業在過去數十年間經歷了快速的成長，在半導體裝置的尺寸依循摩爾定律(Moore’s Law)持續縮小的演進下，裝置的運算速度與工藝技術也不斷地在提升。然而，當裝置的尺寸越來越小，施加電壓時產生的漏電流的問題就越不容忽視，為了在縮小裝置尺寸的同時節省工藝成本以及提供最佳的元件效能，半導體集成電路工業在材料與工藝設計方面皆不斷地在進步。

雖然目前的半導體裝置及其制造方法已足夠應付它們原先預定的用途，但它們仍未在各個方面皆徹底的符合要求，因此半導體集成電路的工藝技術目前仍有需努力的方向。

發明內容

本發明提供了半導體裝置的實施例及其制造方法的實施例，特別是二極管(diode)的實施例，例如自舉式二極管(bootstrap diode)。以往對二極管施加順向偏壓時，容易因為寄生的PNP型晶體管在半導體基極區的部分摻雜濃度太低，而產生流入半導體基底的漏電流，本發明通過在半導體基底內設置具有相反導電類型、重摻雜且范圍較廣的埋層與埋藏井區，使得半導體基底上方的外延層與半導體基底之間具有多個PN結(例如PNPNP)，以在垂直方向上防止漏電流流入半導體基底。

此外，通過在外延層內設置多個井區，這些井區沿著水平方向依導電類型交錯排列，以產生多個PN結(例如PNPNP)，進而在水平方向上防止漏電流的產生。

根據一些實施例，提供半導體基底結構。此半導體基底結構包含半導體基底，具有第一導電類型，以及第一埋藏井區設置于半導體基底內，具有與第一導電類型相反的第二導電類型。半導體基底結構也包含第一埋層和一第二埋層設置于半導體基底內和第一埋藏井區上，其中第一埋層具有第二導電類型，第二埋層具有第一導電類型，且第一埋層具有第一部分和第二部分，第二埋層位于第一部分和第二部分之間。

根據一些實施例，提供半導體裝置。此半導體裝置包含半導體基底，具有第一導電類型，以及第一埋藏井區設置于半導體基底內，具有與第一導電類型相反的第二導電類型。半導體裝置也包含第一埋層和第二埋層設置于半導體基底內和第一埋藏井區上，其中第一埋層具有第二導電類型，第二埋層具有第一導電類型，且第一埋層具有第一部分和第二部分，第二埋層位于第一部分和第二部分之間。半導體裝置更包含外延層設置于半導體基底上，其中外延層包含第一井區、第二井區和第三井區，第一井區和第二井區具有第一導電類型，第三井區具有第二導電類型，且第二井區位于第一井區和第三井區之間。此外，半導體裝置包含第一電極、第二電極和第三電極設置于外延層上，其中第一電極與第一井區電性連接，第二電極與第二井區電性連接，且第三電極與第三井區電性連接。

本發明的半導體基底結構可應用于多種類型的半導體裝置，為讓本發明的特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出應用于二極管(例如自舉式二極管)的實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

通過以下的詳述配合所附圖式，能更加理解本發明實施例的觀點。值得注意的是，根據工業上的標準慣例，一些部件(feature)可能沒有按照比例繪制。事實上，為了能清楚地討論，不同部件的尺寸可能被增加或減少。

圖1A-圖1D是根據本發明的一些實施例，顯示形成圖1D中半導體基底結構的各個階段的剖面示意圖；

圖2是根據本發明的一些實施例，顯示半導體裝置的剖面示意圖，其中圖2的半導體裝置包含圖1D的半導體基底結構；