[发明专利]侧向扩散式金氧半场效晶体管结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金氧半场效晶体管结构及其制造方法，尤其是涉及一种应用于侧向扩散式金氧半晶体管结构及其制造方法。

背景技术

以一般的侧向扩散式金氧半场效晶体管(Lateral Diffused MOS，简称LDMOS)结构来说，改善其元件特性及降低功率消耗是相当重要的课题。因此，元件的导通电阻(Turn on resistance，Ron)与击穿电压(break down voltage，简称BVdss)对于改善元件特性及降低功率消耗是关键因素。传统LDMOS使用漂移区(drift region)来释放表面电场的强度，因此需要放大元件尺寸而导致导通电阻无法降低。如何改善此等缺失，为发展本案的主要目的。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种侧向扩散式金氧半场效晶体管结构，可有效释放表面电场的强度。

为达前述目的，本发明的侧向扩散式金氧半场效晶体管结构包括半导体基板、漏极区、轻掺杂漏极区、源极区以及栅极结构。其中，基板具有沟槽；漏极区形成于沟槽底部的半导体基板中；轻掺杂漏极区形成于沟槽侧壁的半导体基板中；源极区形成于半导体基板中；栅极结构形成于漏极区与源极区间以及轻掺杂漏极区上方的半导体基板表面上。

在本发明的一实施例中，前述的沟槽与栅极结构的侧壁表面上更设置有间隙壁。

在本发明的一实施例中，前述的间隙壁由氧化硅、氮化硅以及氧化硅三层结构所完成。

在本发明的一实施例中，前述的栅极结构下方的半导体基板中更设置有漂移区。

在本发明的一实施例中，前述的漂移区位于栅极结构下方轻掺杂漏极区与低电压P型阱区间的深N型阱区。

在本发明的一实施例中，更包括P型基体区，位于低电压P型阱区中。

在本发明的一实施例中，前述的漏极区形成于低电压N型阱区中，且低电压N型阱区位于沟槽底部的深N型阱区中。

本发明的另一目的在于提出一种侧向扩散式金氧半场效晶体管制造方法，可降低导通电阻与提升击穿电压。

为达前述目的，可先提供半导体基板；于半导体基板表面上方形成栅极结构；于栅极结构一侧的半导体基板中形成有沟槽；利用第一掺杂制作工艺于沟槽侧壁的半导体基板中形成轻掺杂漏极区；以及利用第二掺杂制作工艺于栅极结构两侧的半导体基板中形成漏极区与源极区，漏极区形成于沟槽底部的半导体基板中。

在本发明的一实施例中，于进行第二掺杂制作工艺前，前述的方法更包括于沟槽与栅极结构的侧壁表面上形成间隙壁。

在本发明的一实施例中，前述的形成该间隙壁包含依序形成氧化硅层、氮化硅层以及氧化硅层。

在本发明的一实施例中，前述的方法更包括于栅极结构下方的半导体基板中形成漂移区。

在本发明的一实施例中，前述的漂移区由位于栅极结构下方轻掺杂漏极区与低电压P型阱区间的深N型阱区所形成。

在本发明的一实施例中，前述的方法更包含于低电压P型阱区中形成P型基体区。

在本发明的一实施例中，于形成沟槽后与进行第一掺杂制作工艺间，前述的方法更包括进行回火热制作工艺。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1D是本发明用以完成侧向扩散式金氧半场效晶体管结构的制作工艺实施例示意图；

图2是利用本发明的侧向扩散式金氧半场效晶体管结构的一实施例的上视示意图。

符号说明

10：半导体基板

100：浅沟槽隔离结构

101：N+埋层结构

102：深N型阱区

103：低电压N型阱区

104：低电压P型阱区

105：栅极结构

1051：栅极导体层

1052：栅极介电层

106：沟槽

107：轻掺杂漏极区

108：间隙壁

109：N型漏极区

110：N型源极区

111：P型基体区

112：金属硅化物层

113：介电层

114：接触电极

具体实施方式