发明名称 LDMOS电晶体元件与制造方法
摘要 本发明是有关于一种单边高压侧边扩散金属氧化物半导体(LDMOS)电晶体之元件与制造方法,其汲极端以浓度较淡的低压N井来提高电流驱动能力。在源极端则以较浓的低压P井来提高其内在电场强度,进而增加电导值,并以较淡的高压P井来调整其起始电压(threshold voltage)。
申请公布号 TW432595 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW088113207 申请日期 1999.08.03
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 董明宗
分类号 H01L21/76;H01L29/772 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种LDMOS元件,该元件至少包含: 一具有第一导电性的底材; 一具有第二导电性的第一高压槽,其中该第二导电 性与该第一导电性相反,该第一高压槽在该底材的 表面形成; 一具有该第一导电性的第二高压槽,该第二高压槽 邻近且接触该第一高压槽,使得该第二高压槽的主 要部分不在该第一高压槽内; 一具有该第二导电性的第一低压槽,该第一低压槽 形成在该第一高压槽的表面,使得至少一沟槽隔离 区包含于该第一低压槽内; 一具有该第一导电性的第二低压槽,该第二低压槽 形成在该第二高压槽的表面,使得一通道存在于该 第一低压槽与该第二低压槽之间; 一导电性的闸极在该第一高压槽,该第二高压槽, 该第一低压槽,与该第二低压槽的上面形成,并与 该第一高压槽,该第二高压槽,该第一低压槽,与该 第二低压槽经过绝缘处理;及 一第一源极/汲极区在该第一低压槽而一第二源极 /汲极区在该第二低压槽,该第一源极/汲极区与第 二源极/汲极区在该底材的表面与该闸极结构的两 端邻近。2.如申请专利范围第1项之LDMOS元件,其中 上述高压槽的离子浓度较该低压槽的离子浓度低 。3.如申请专利范围第1项之LDMOS元件,其中上述沟 槽隔离区是以氧化矽填入沟槽形成。4.如申请专 利范围第3项之LDMOS元件,更包含一层以热氧化法形 成之氧化矽层。5.如申请专利范围第1项之LDMOS元 件,其中上述底材至少包含一矽层。6.一种单边高 压的LDMOS元件,该元件至少包含: 一具有第一导电性的矽层; 一具有第二导电性的第一高压槽,其中该第二导电 性与该第一导电性相反,该第一高压槽在该矽层的 表面形成; 一具有该第一导电性的第二高压槽,该第二高压槽 邻近且接触该第一高压槽,使得该第二高压槽的主 要部分不在该第一高压槽内; 一具有该第二导电性的第一低压槽,该第一低压槽 形成在该第一高压槽的表面,使得至少一沟槽隔离 区包含于该第一低压槽内; 一具有该第一导电性的第二低压槽,该第二低压槽 形成在该第二高压槽的表面,使得一通道存在于该 第一低压槽与该第二低压槽之间; 一导电性的闸极在该第一高压槽,该第二高压槽, 该第一低压槽,与该第二低压槽的上面形成,并与 该第一高压槽,该第二高压槽,该第一低压槽,与该 第二低压槽经过绝缘处理;及 一第一源极/汲极区在该第一低压槽而一第二源极 /汲极区在该第二低压槽,该第一源极/汲极区与第 二源极/汲极区在该矽层的表面与该闸极结构的两 端邻近。7.如申请专利范围第6项之LDMOS元件,其中 上述高压槽的离子浓度较该低压槽的离子浓度低 。8.如申请专利范围第6项之LDMOS元件,其中上述沟 槽隔离区是以氧化矽填入沟槽形成。9.如申请专 利范围第8项之LDMOS元件,更包含一层以热氧化法形 成之氧化矽层。10.一种形成LDMOS电晶体的方法,该 方法至少包含: 提供一具有第一导电性的底材; 在该底材的表面形成一具有一第二导电性之第一 高压区,该第二导电性与该第一导电性相反; 形成一具有该第一导电性之第二高压区,该第二高 压区邻近且接触该第一高压区; 在该第一高压区内形成至少一沟槽隔离区; 在该第一高压区表面内形成一具有该第二导电性 之第一低压区,该第一低压区包含该沟槽隔离区; 在该第二高压区表面内形成一具有该第一导电性 之第二低压区; 形成一闸极区域,该闸极区域覆盖部分该沟槽隔离 区与部分该第二低压区之间;及 在第一低压区内形成一第一源极/汲极区并且在第 二低压区形成一第二源极/汲极区,该第一源极/汲 极区与该第二源极/汲极区在该底材的表面与该闸 极结构的两端邻近。11.如申请专利范围第10项之 方法,其中上述高压槽的离子浓度较该低压槽的离 子浓度低。12.如申请专利范围第10项之方法,其中 上述沟槽隔离区是以氧化矽填入沟槽形成。13.如 申请专利范围第12项之方法,更包含一个以热氧化 法形成氧化矽的步骤。14.如申请专利范围第10项 之方法,其中上述形成该闸极区域的方法包含沉积 一多晶矽层,掺杂该多晶矽层并经由图案转移将该 多晶矽层蚀刻。15.如申请专利范围第14项之方法, 其中上述闸极在沉积该多晶矽时同时掺杂。16.如 申请专利范围第10项之方法,其中上述底材至少包 含一矽层。17.一种形成单边高压LDMOS电晶体的方 法,该方法至少包含: 提供一具有第一导电性的矽层; 在该矽层的表面形成一具有一第二导电性之第一 高压区,该第二导电性与该第一导电性相反; 形成一具有该第一导电性之第二高压区,该第二高 压区邻近且接触该第一高压区; 在该第一高压区内形成至少一沟槽隔离区; 在该第一高压区表面内形成一具有该第二导电性 之第一低压区,该第一低压区包含该沟槽隔离区; 在该第二高压区表面内形成一具有该第一导电性 之第二低压区; 形成一闸极区域,该闸极区域覆盖部分该沟槽隔离 区与部分该第二低压区之间;及 在第一低压区内形成一第一源极/汲极区并且在第 二低压区形成一第二源极/汲极区,该第一源极/汲 极区与该第二源极/汲极区在该矽层的表面与该闸 极结构的两端邻近。18.如申请专利范围第17项之 方法,其中上述高压槽的离子浓度较该低压槽的离 子浓度低。19.如申请专利范围第17项之方法,其中 上述形成该闸极区域的方法包含沉积一多晶矽层, 掺杂该多晶矽层并经由图案转移将乾多晶矽层蚀 刻。20.如申请专利范围第19项之方法,其中上述闸 极在沉积该多晶矽时同时掺杂。图式简单说明: 第一图为传统的LDMOS电晶体结构的剖面图; 第二图是以本发明的制程在各种不同的阶段形成 LDMOS电晶体的剖面流程图。
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