[发明专利]半导体元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路及其制造方法，且特别是涉及一种半导体元件 及其制造方法。

背景技术

随着科技的发展，轻、薄、短、小且多功能的产品为目前市场的主要诉 求。为符合此诉求，单一科技产品内部电路所使用的操作电压必须随之减小， 且所需的电路或是集成电路芯片(integrated circuit chip)的数量及种类也变得 更多。

通常，电压电平不同的集成电路之间，是通过电压电平位移电路(voltage level shift circuit)来进行电压电平转换。典型的电压电平位移电路通常是由低 压元件接受集成电路内部元件的信号，然后经由中压元件传送到高压元件， 之后再由高压元件将信号输出。

已知的一种电压电平位移电路中的中压元件采用和高压元件组成构件 且尺寸相同的结构，且中压元件的栅介电层的厚度也与高压元件的栅介电层 的厚度相同。然而，在操作时，中压元件的饱和电流非常小，效能不佳。此 外，由于一般高、中压元件的尺寸较大，因此，所占用的芯片的面积也较大， 不仅不利于芯片的缩小，而且需耗费较高的芯片成本。

发明内容

本发明提供一种半导体元件，其包括形成在单一的芯片上的高压元件、 中压元件以及低压元件，且其中压元件具有较高的饱和电流，以使半导体元 件应用于栅极驱动器的电压电平位移电路时具有较高的效能。

本发明提供一种半导体元件，其包括形成在单一的芯片上的高压元件、 中压元件以及低压元件，且其中压元件的尺寸小于高压元件的尺寸，因此整 个产品的尺寸可以大幅缩小。

本发明又提供一种半导体元件的工艺方法，其工艺简易，成本低，且符 合市场需求。

本发明提供一种半导体元件，包括基底、具有第一导电型的第一井区、 具有第二导电型的高压元件、具有第二导电型的中压元件及具有第二导电型 的低压元件。基底包括高压电路区、中压电路区以及低压电路区。第一井区 位于基底中。高压元件位于高压电路区上。中压元件位于中压电路区上。低 压元件位于低压电路区上。中压元件的结构与高压元件的结构相同，但与低 压元件的结构不同。另外，高压元件、中压元件与低压元件分别具有第一栅 介电层、第二栅介电层与第三栅介电层，其中第二栅介电层的厚度小于第一 栅介电层的厚度。

在本发明的实施例中，上述的第二栅介电层的厚度与该第三栅介电层的 厚度实质上相等。

在本发明的实施例中，上述的高、中压元件分别为场漂移金属氧化物半 导体元件；低压元件为金属氧化物半导体晶体管。

在本发明的实施例中，上述的高、中、低压元件均分别包括栅极结构及 具有第二导电型的二源极与漏极区。栅极结构位于基底上。源极与漏极区位 于栅极结构两侧的基底中。此外，高、中压元件还分别包括隔离结构，分别 位于高、中压元件的栅极结构与高、中压元件的二源极与漏极区的之间的基 底中。

在本发明的实施例中，上述的中压元件的隔离结构的宽度小于高压元件 的隔离结构的宽度。

在本发明的实施例中，上述的高、中压元件还分别包括具有第二导电型 的二第二井区，其彼此分隔，分别位于高、中压元件的各源极与漏极区周围 的第一井区中。

在本发明的实施例中，上述的高、中、低压元件均分别包括栅极结构及 具有第二导电型的二源极与漏极区。栅极结构位于基底上。源极与漏极区位 于栅极结构两侧的基底中。另外，高、中压元件还分别包括二隔离结构，分 别位于高、中压元件的栅极结构与高、中压元件的各源极与漏极区之间的基 底中。

在本发明的实施例中，上述的中压元件的隔离结构的宽度小于高压元件 的隔离结构的宽度。

在本发明的实施例中，上述的高、中压元件还分别包括具有第二导电型 的二第二井区，其彼此分隔，分别位于高、中压元件的各源极与漏极区以及 与其相邻的隔离结构周围的第一井区中。

在本发明的实施例中，上述的高、中压元件还分别包括具有第二导电型 的二阶区及具有第二导电型的二漂移区。二阶区彼此分隔，分别位于高、中 压元件的各源极与漏极区周围的第一井区中。二漂移区彼此分隔，分别位于 高、中压元件的二隔离结构下方，邻接高、中压元件的各阶区。

在本发明的实施例中，上述的第一导电型为P型，第二导电型为N型； 上述的第一导电型为N型，第二导电型为P型。