高压半导体装置制造方法及图纸

一种高压半导体装置，包含基底、埋层、汲极区域、源极区域、闸极以及至少一浓度调变区。该基底具有第一导电类型，该埋层设置于该基底内并具有第二导电类型。该汲极区域与源极区域设置于该基底内并位于该埋层上方，而该闸极则设置在该基底上，位于该源极区域与该汲极区域之间。该至少一浓度调变区设置在局部的埋层内，并位于该汲极区域下方，其中，该至少一浓度调变区具有该第二导电类型，且该至少一浓度调变区的掺杂浓度小于该埋层的掺杂浓度。区的掺杂浓度小于该埋层的掺杂浓度。区的掺杂浓度小于该埋层的掺杂浓度。

【技术实现步骤摘要】
高压半导体装置


[0001]本专利技术涉及一种半导体装置，尤其涉及一种高压半导体装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的提升，业界已能将控制电路、存储器、低压操作电路、以及高压操作电路及相关元件同时整合制作于单一芯片上，以降低成本并提高操作效能。而常用于放大电路中电流或电压讯号、作为电路振荡器(oscillator)、或作为控制电路开关动作的开关元件的晶体管元件，更随着半导体制程技术的进步而被应用作为高功率元件或高压元件。举例来说，作为高压元件的晶体管元件设置于芯片内部电路(internal circuit)与输入/输出(I/O)接脚之间，以避免大量电荷在极短时间内经由I/O接脚进入内部电路而造成破坏。
[0003]在目前作为高压元件的晶体管元件中，主要是以降低侧向电场的方式来达到提升崩溃电压(breakdown voltage)的效果，而在结构上大致包括有双扩散汲极金氧半导体(double diffused drain MOS,DDDMOS)、横向扩散汲极金氧半导体(laterally diffused MOS,LDMOS)等元件。然而，如何进一步地提升高压半导体装置的崩溃电压以符合实务上的需求为目前业界所面临的课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高压半导体装置，其是在汲极区域下方的绝缘埋层内局部性地增设至少一浓度调变区，该至少一浓度调变区具有与该绝缘埋层相同的导电型态、相同的掺质以及较低的掺杂浓度，因而可降低该汲极区域下方的电场强度，进而提升该高压半导体装置的崩溃电压。
[0005]为达上述目的，本专利技术的一较佳实施例提供一种高压半导体装置，其包括一基底、一埋层、一汲极区域、一源极区域、一闸极以及至少一浓度调变区。该基底具有一第一导电类型，该埋层设置于该基底内，并且具有一第二导电类型，该第二导电类型与该第一导电类型互补。该汲极区域设置于该基底内并位于该埋层上方，该汲极区域具有该第一导电类型。该源极区域设置于该基底内并位于该埋层上方，该源极区域具有该第一导电类型。该闸极设置在该基底上，位于该源极区域与该汲极区域之间。该至少一浓度调变区设置在局部的埋层内。该至少一浓度调变区位于该汲极区域下方并具有该第二导电类型，且该些浓度调变区的掺杂浓度小于该埋层的掺杂浓度。
附图说明
[0006]图1绘示本专利技术第一实施例中高压半导体装置的俯视示意图。图2为图1沿着切线A-A
’
的剖面示意图。图3绘示本专利技术第一实施例中高压半导体装置的模拟测试结果示意图。图4绘示本专利技术第二实施例中高压半导体装置的示意图。
图5绘示本专利技术第三实施例中高压半导体装置的示意图。图6绘示本专利技术第四实施例中高压半导体装置的示意图。图7绘示本专利技术第五实施例中高压半导体装置的示意图。
[0007]其中，附图标记说明如下：100、300、400、500、600：高压半导体装置110：基底120、320、420、520、620：埋层121：浓度调变区130：第一井区140：第二井区150：汲极区域160：源极区域170：基体区域190、191、193、195：绝缘结构210：闸极211：闸极介电层213：闸极电极层321：浓度调变区323：方型掺杂区421：浓度调变区521、523：浓度调变区621、623：浓度调变区D1：第一方向D2：第二方向E1、E2：曲线
具体实施方式
[0008]为使熟悉本专利技术所属
的普通技术人员能更进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的数个较佳实施例，并配合附图，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效。并且，熟悉本专利技术所属
的普通技术人员也能在不脱离本专利技术的精神下，参考以下所举实施例，而将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
[0009]本专利技术中针对「第一部件形成在第二部件上或上方」的叙述，其可以是指「第一部件与第二部件直接接触」，也可以是指「第一部件与第二部件之间另存在有其他部件」，致使第一部件与第二部件并不直接接触。此外，本专利技术中的各种实施例可能使用重复的元件符号和/或文字注记。使用这些重复的元件符号与文字注记是为了使叙述更简洁和明确，而非用以指示不同的实施例及/或配置之间的关联性。另外，针对本专利技术中所提及的空间相关的叙述词汇，例如：「在...之下」、「在...之上」、「低」、「高」、「下方」、「上方」、「之下」、「之上」、「底」、「顶」和类似词汇时，为便于叙述，其用法均在于描述图式中一个部件或特征与另一个(或多个)部件或特征的相对关系。除了图式中所显示的摆向外，这些空间相关词汇也用来
描述半导体装置在制作过程中、使用中以及操作时的可能摆向。举例而言，当半导体装置被旋转180度时，原先设置于其他部件「上方」的某部件便会变成设置于其他部件「下方」。因此，随着半导体装置的摆向的改变(旋转90度或其它角度)，用以描述其摆向的空间相关叙述也应通过对应的方式予以解释。
[0010]虽然本专利技术使用第一、第二、第三等用词，以叙述种种元件、部件、区域、层、及/或区块(section)，但应了解此等元件、部件、区域、层、及/或区块不应被此等用词所限制。此等用词仅是用以区分某一元件、部件、区域、层、及/或区块与另一个元件、部件、区域、层、及/或区块，其本身并不代表该元件有任何之前的序数，也不代表某一元件与另一元件的排列顺序、或是制造方法上的顺序。因此，在不背离本专利技术的具体实施例的范畴下，下列所讨论的第一元件、部件、区域、层、或区块也可以用第二元件、部件、区域、层、或区块等词称之。
[0011]本专利技术中所提及的「约」或「实质上」的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。应注意的是，说明书中所提供的数量为大约的数量，也即在没有特定说明「约」或「实质上」的情况下，仍可隐含「约」或「实质上」的含义。
[0012]请参照图1及图2所示，其绘示本专利技术第一实施例中高压半导体装置100的示意图，其中，图1为高压半导体装置100的一俯视示意图，图2则为高压半导体装置100的一剖面示意图。本专利技术的高压半导体装置是指操作电压约高于90伏特(V)的半导体装置，其例如是一横向扩散金氧半导体晶体管(laterally diffused metal oxide semiconductor transistor,LDMOS transistor)，可为横向扩散N型金氧半导体晶体管或是横向扩散P型金氧半导体晶体管，在本实施例中，高压半导体装置100是以横向扩散P型金氧半导体晶体管为实施样态进行说明，但并不以此为限。
[0013]首先，如图1及图2所示，高压半导体装置100包括一基底110，例如是硅基底、磊晶硅基底、硅锗基底、碳化硅基底或硅覆绝缘(silicon-on-insulator,SOI)基底等，以及设置在基底110上的至少一绝缘结构190。在本实施例中，绝缘结构190例如是通过局部硅氧化(local oxidation of本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压半导体装置，包含：一基底，具有一第一导电类型；一埋层，设置于所述基底内，所述埋层具有一第二导电类型，且所述第二导电类型与所述第一导电类型互补；一汲极区域，设置于所述基底内并位于所述埋层上方，所述汲极区域具有所述第一导电类型；一源极区域，设置于所述基底内并位于所述埋层上方，所述源极区域具有所述第一导电类型；一闸极，设置在所述基底上，位于所述源极区域与所述汲极区域之间；以及至少一浓度调变区，设置在局部的所述埋层内，所述至少一浓度调变区位于所述汲极区域的下方并具有所述第二导电类型，且所述至少一浓度调变区的掺杂浓度小于所述埋层的掺杂浓度。2.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区的掺杂浓度相较于所述埋层的掺杂浓度减少10％至20％。3.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区包含至少一条状掺杂区。4.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区包含复数个方型掺杂区，所述复数个方型掺杂区相互间隔且错位排列。5.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区包含复数个方型掺杂区，所述复数个方型掺杂区相互间隔排列。6.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区包含至少一矩框状掺杂区。7.如权利要求1所述的高压半导体装置，其中，所述至少一浓度调变区为复数个，所述复数个浓度调变区包含沿着一第一方向延伸的第一浓度调变区，以及沿着一第二方向延伸的第二浓度调变区，所述第二浓度调变区横跨所述第一浓度调变区，且所述第一方向不同于所述第二方向。8.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭鸿志，刘兴潮，杨晓莹，廖志成，
申请(专利权)人：世界先进积体电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：