发明名称 高压元件及其制造方法
摘要 本发明提供一种高压元件,包括一基底、第一及第二井区、闸极、以及第一、第二及第三掺杂区。基底具有一第一型导电性。第一及第二井区形成于基底中,分别具有第一及第二型导电性。闸极形成于基底上。第一及第二掺杂区均具有第二型导电性,分别形成于第一及第二井区中,以及闸极之两侧。第三掺杂区具有第一型导电性,形成于第一井区中且与第一掺杂区连接。
申请公布号 TWI229941 申请公布日期 2005.03.21
申请号 TW093120202 申请日期 2004.07.06
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 宋自强;徐振富
分类号 H01L29/76;H01L29/94 主分类号 H01L29/76
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种高压元件,包括: 一基底,具有一第一型导电性; 一第一及第二井区,形成于该基底中,分别具有该 第一及一第二型导电性; 一闸极,形成于该基底上; 一第一及第二掺杂区,均具有该第二型导电性,分 别形成于该第一及第二井区中,以及该闸极之两侧 ;以及 一第三掺杂区,具有该第一型导电性,形成于该第 一井区中且与该第一掺杂区连接。 2.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中更包 括复数场氧化层,将该高压元件与其他位于该基底 上之元件相互绝缘。 3.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中该闸 极包括一位于该基底上之闸极氧化层、一位于该 闸极氧化层上之导电层以及位于该闸极氧化层及 导电层两侧之分离子。 4.如申请专利范围第3项所述之高压元件,其中更包 括一第二淡掺杂区,具有该第二型导电性,与该第 一掺杂区连接且位于该分离子下方。 5.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中该第 二掺杂区与该闸极间具有一间隔。 6.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中该闸 极与该第二井区之重叠系定义为零。 7.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中该第 一及第二型系P及N型。 8.如申请专利范围第1项所述之高压元件,其中该第 一及第二型系N型及P型,且该高压元件更包括一N+ 埋入层,位于该基底中以及该第一及第二井区之下 方。 9.一种高压元件,形成于一P型基底上,包括: 一高压N型金氧半导体元件,包括: 一第一P型及N型井区,位于该P型基底中; 一第一闸极,形成于该P型基底上; 两个第一N型浓掺杂区,分别形成于该第一P型及N型 井区中以及该第一闸极之两侧;以及 一第一P型浓掺杂区,位于该第一P型井区中且与位 于该第一P型井区中之该第一N型浓掺杂区连接; 一高压P型金氧半导体元件,包括: 一N+埋入层,位于该P型基底中; 一第二N型及P型井区,位于该P型基底中及该N+埋入 层之上; 一第二闸极,形成于该P型基底上; 两个第二P型浓掺杂区,分别形成于该第二N型及P型 井区中以及该第二闸极之两侧;以及 一第二N型浓掺杂区,位于该第二N型井区中且与位 于该第二N型井区中之该第二P型浓掺杂区连接。 10.如申请专利范围第9项所述之高压元件,其中更 包括复数场氧化层,将该高压元件与其他位于该基 底上之元件相互绝缘。 11.如申请专利范围第9项所述之高压元件,其中每 一该第一及第二闸极包括一位于该基底上之闸极 氧化层、一位于该闸极氧化层上之导电层以及位 于该闸极氧化层及导电层两侧之分离子。 12.如申请专利范围第11项所述之高压元件,其中该 高压N型金氧半导体元件更包括一N型淡掺杂区,与 该第一N型浓掺杂区连接且位于该第一闸极之分离 子下方,该高压P型金氧半导体元件更包括一P型淡 掺杂区,与该第二P型浓掺杂区连接且位于该第二 闸极之分离子下方。 13.如申请专利范围第9项所述之高压元件,其中该 第一N型浓掺杂区与该第一闸极间、该第二P型浓 掺杂区与该第二闸极间均具有一间隔。 14.如申请专利范围第9项所述之高压元件,其中该 第一闸极与该第一P型井区、该第二闸极与该第二 N型井区之重叠系定义为零。 15.一种高压元件制造方法,包括以下步骤: 提供一基底,具有一第一型导电性; 于该基底中形成一第一及第二井区,分别具有该第 一及一第二型导电性; 于该基底上形成一闸极; 分别于该第一及第二井区中以及该闸极之两侧形 成具有该第二型导电性之一第一及第二掺杂区;以 及 于该第一井区中形成一第三掺杂区,具有该第一型 导电性且与该第一掺杂区连接。 16.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中更包括以下步骤: 形成复数场氧化层,将该高压元件与其他位于该基 底上之元件相互绝缘。 17.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中该闸极包括一位于该基底上之闸极氧化层 、一位于该闸极氧化层上之导电层以及位于该闸 极氧化层及导电层两侧之分离子。 18.如申请专利范围第17项所述之高压元件制造方 法,其中更包括以下步骤: 形成一第二淡掺杂区,具有该第二型导电性,与该 第一掺杂区连接且位于该分离子下方。 19.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中该第二掺杂区与该闸极间具有一间隔。 20.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中该闸极与该第二井区之重叠系定义为零。 21.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中该第一及第二型系P及N型。 22.如申请专利范围第15项所述之高压元件制造方 法,其中该第一及第二型系N型及P型,且该高压元件 制造方法更包括以下步骤: 于该基底中以及该第一及第二井区之下方形成一N +埋入层。 23.一种高压元件制造方法,包括以下步骤: 提供一P型基底; 经由以下步骤形成一高压N型金氧半导体元件: 于该P型基底中形成一第一P型及N型井区; 于该P型基底上形成一第一闸极; 分别于该第一P型及N型井区中以及该第一闸极之 两侧形成两个第一N型浓掺杂区;以及 于该第一P型井区中形成一第一P型浓掺杂区,与位 于该第一P型井区中之该第一N型浓掺杂区连接;以 及 经由以下步骤形成一高压P型金氧半导体元件: 于该P型基底中形成一N+埋入层; 于该P型基底中及该N+埋入层之上形成一第二N型及 P型井区; 于该P型基底上形成一第二闸极; 分别于该第二N型及P型井区中以及该第二闸极之 两侧形成两个第二P型浓掺杂区;以及 于该第二N型井区中形成一第二N型浓掺杂区,与位 于该第二N型井区中之该第二P型浓掺杂区连接。 24.如申请专利范围第23项所述之高压元件制造方 法,其中更包括以下步骤: 形成复数场氧化层,将该高压元件与其他位于该基 底上之元件相互绝缘。 25.如申请专利范围第23项所述之高压元件制造方 法,其中每一该第一及第二闸极包括一位于该基底 上之闸极氧化层、一位于该闸极氧化层上之导电 层以及位于该闸极氧化层及导电层两侧之分离子 。 26.如申请专利范围第25项所述之高压元件制造方 法,其中更包括以下步骤: 于该第一闸极之分离子下方形成一N型淡掺杂区, 与该第一N型浓掺杂区连接;以及 于该第二闸极之分离子下方形成一P型淡掺杂区, 与该第二P型浓掺杂区连接。 27.如申请专利范围第23项所述之高压元件制造方 法,其中该第一N型浓掺杂区与该第一闸极间、该 第二P型浓掺杂区与该第二闸极间均具有一间隔。 28.如申请专利范围第23项所述之高压元件制造方 法,其中该第一闸极与该第一P型井区、该第二闸 极与该第二N型井区之重叠系定义为零。 图式简单说明: 第1图显示了一传统具有侧边扩散汲极区之高压金 氧半电晶体的剖面图; 第2图显示了在美国第5770880号所揭露之具有双扩 散汲极的高压金氧半电晶体; 第3图显示了美国第5770880号专利中主要发明之高 压P型金氧半元件; 第4图系本发明一实施例中形成于一P型基底400上 之高压N型金氧半电晶体的剖面图; 第5图系本发明一实施例中形成于一P型基底500上 之高压P型金氧半电晶体的剖面图; 第6A~6F图显示了本发明一实施例中高压元件之制 造流程。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行六路8号