[发明专利]横向双扩散金属氧化物半导体元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种横向双扩散金属氧化物半导体(lateral double diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)元件及其制造方法，特别是指一种维持崩溃防护电压并降低导通电阻的LDMOS元件及其制造方法。

背景技术

图1A与1B分别显示一种现有横向双扩散金属氧化物半导体(lateral double diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)元件100的剖视示意图与俯视示意图。如图1A与1B所示，LDMOS元件100包含：漂移区12、隔绝氧化区13、第一氧化区14、本体区16、栅极17、源极18、与漏极19。其中，漂移区12的导电型为N型，形成于基板11上，隔绝氧化区13为区域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)结构，以定义操作区13a，作为LDMOS元件100操作时主要的作用区。操作区13a的范围由图1B中，粗黑虚线框所示意。栅极17覆盖部分第一氧化区14。为使LDMOS元件100的耐压(withstand voltage)提高，隔绝氧化区13与第一氧化区14的厚度增加，但如此一来，LDMOS元件100的导通电阻将会提高，操作的速度降低，降低元件的性能。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的改善，提出一种LDMOS元件及其制造方法，可维持崩溃防护电压并降低导通电阻的LDMOS元件及其制造方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种横向双扩散金属氧化物半导体(lateral double diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)元件及其制造方法，特别是一种可维持崩溃防护电压并降低导通电阻的LDMOS元件及其制造方法。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种横向双扩散金属氧化物半导体(Lateral Double Diffused Metal Oxide Semiconductor,LDMOS)元件，包含：一漂移区，具有第一导电型，形成于一基板上；一隔绝氧化区，形成于该漂移区上，以定义一操作区；一第一氧化区，形成于该漂移区上的该操作区中；一第二氧化区，形成于该漂移区上的该操作区中，并与该第一氧化区于一横向上连接；一栅极，形成于该漂移区上，由俯视图视之，该栅极位于该操作区中，并覆盖至少部分该第二氧化区及部分该第一氧化区，该栅极包括：一介电层，形成于该漂移区上，并与该第二氧化区于该横向上连接，且该第二氧化区隔开该介电层及该第一氧化区；一堆叠层，形成于该介电层上；以及一间隔层，形成于该堆叠层的一侧壁外；一本体区，具有第二导电型，形成于该漂移区中，且部分该本体区位于该栅极下方；一源极，具有第一导电型，形成于该本体区中，且由俯视图视之，该间隔层介于该源极与该堆叠层之间；以及一漏极，具有第一导电型，形成于该漂移区中，且由俯视图视之，该漏极介于该第一氧化区与该隔绝氧化区之间；其中，该隔绝氧化区、该第一氧化区、与该第二氧化区于一纵向上，分别具有一隔绝厚度、第一厚度、与第二厚度，且该第二厚度小于该第一厚度。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种横向双扩散金属氧化物半导体(Lateral Double Diffused Metal Oxide Semiconductor,LDMOS)元件制造方法，包含：提供一基板；形成一漂移区于该基板上，其具有第一导电型；形成一隔绝氧化区于该漂移区上，以定义一操作区；形成一第一氧化区于该漂移区上的该操作区中；形成一第二氧化区于该漂移区上的该操作区中，并与该第一氧化区于一横向上连接；形成一栅极于该漂移区上，由俯视图视之，该栅极位于该操作区中，并覆盖至少部分该第二氧化区及部分该第一氧化区，包括：形成一介电层于该漂移区上，并与该第二氧化区于该横向上连接，且该第二氧化区隔开该介电层及该第一氧化区；形成一堆叠层于该介电层上；形成一间隔层于该堆叠层的一侧壁外；形成一本体区于该漂移区中，其具有第二导电型，且部分该本体区位于该栅极下方；形成一间隔层于该堆叠层的侧壁外该上表面上；形成一源极，于该本体区中，其具有第一导电型，且由俯视图视之，该间隔层介于该源极与该堆叠层之间；以及形成一漏极于该漂移区中，具有第一导电型，且由俯视图视之，该漏极介于该第一氧化区与该隔绝氧化区之间；其中，该隔绝氧化区、该第一氧化区、与该第二氧化区于一纵向上，分别具有一隔绝厚度、第一厚度、与第二厚度，且该第二厚度不大于该隔绝厚度与该第一厚度。