[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

在此描述的发明构思涉及半导体器件和制造半导体器件的方法，更具体 地，涉及包括横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管的半导体器件 以及制造这样的半导体器件的方法。

背景技术

响应于近来在移动装置诸如手机、笔记本、PC等的使用方面的增长， 对功率半导体器件的需求迅速增长。功率半导体器件可以被分成功率开关器 件和控制集成电路(IC)。在功率半导体器件中使用的理想功率开关器件应 具有在被关断时能持久的高击穿电压、大容许电流、小导通电阻、少量的开 关驱动功率和在导通时短的切换时间。为了实现理想的功率开关器件用于功 率半导体器件中，必须确保扩展的安全工作区(SOA)。

发明内容

发明构思在此涉及一种半导体器件，其能够确保扩展的安全工作区 (SOA)，提供优良的电性能，并具有能够用于高度缩小尺寸的高度集成半 导体器件的结构。

发明构思还涉及一种半导体器件的制造方法，其通过使用简化的工艺能 够确保扩展的SOA，提供优良的电性能，并被用于高度缩小尺寸的高度集成 半导体器件。

发明构思的实施例提供了一种半导体器件，其包括：基板，包括第一导 电类型的有源区；在有源区中的第二导电类型的漂移区；覆盖有源区并在漂 移区上的栅极；设置在有源区和栅极之间的栅绝缘膜；在漂移区中的第二导 电类型的漏极区，与栅极间隔开并具有比漂移区高的掺杂浓度；第一导电类 型的浅阱区，在栅极和漏极区之间并与漏极区间隔开，并在漂移区中；和第 二导电类型的源极区，在栅极和漏极区之间的浅阱区中并具有比浅阱区高的 掺杂浓度。

在一些实施例中，半导体器件可以还包括覆盖栅极的侧表面的绝缘间隔 物。源极区邻近绝缘间隔物并与栅极间隔开，栅绝缘膜和绝缘间隔物在源极 区和栅极之间。

在一些实施例中，半导体器件可以还包括第一导电类型的体接触区，在 源极区和漏极区之间的第一导电类型的浅阱区中，并与漏极区间隔开。

在一些实施例中，基板可以包括：主表面；和鳍型半导体区，从主表面 突出并在平行于基板的主表面的第一方向上延伸。有源区被限定在鳍型半导 体区中。

在一些实施例中，栅极可以在基板上、在交叉有源区的第二方向上延伸。

在一些实施例中，栅极可以包括面对有源区的两个侧表面的第一竖直栅 单元和第二竖直栅单元。栅绝缘膜在第一竖直栅单元与有源区的两个侧表面 之一之间，并在第二竖直栅单元与有源区的两个侧表面中的另一个之间。

在一些实施例中，栅极可以包括第一竖直栅单元、第二竖直栅单元和一 体连接到该第一竖直栅单元和第二竖直栅单元的水平栅单元。第一竖直栅单 元和第二竖直栅单元面对有源区的两个侧表面，栅绝缘膜在第一竖直栅单元 和第二竖直栅单元与有源区的两个侧表面之间。水平栅单元面对有源区的上 表面，栅绝缘膜在水平栅单元与有源区的上表面之间。

在一些实施例中，基板可以是体基板，栅极是在体基板上的平面型栅极。

发明构思的实施例提供了一种半导体器件，其包括：基板，包括第一导 电类型的有源区；在有源区中的第二导电类型的漂移区；栅极区，包括覆盖 有源区并在漂移区上的至少一个栅极；设置在有源区和至少一个栅极之间的 至少一个栅绝缘膜；第一导电类型的第一浅阱区和第二浅阱区，在漂移区中 并彼此间隔开，栅极区在第一浅阱区和第二浅阱区之间。该半导体器件还包 括：第二导电类型的第一源极区，在第一浅阱区中并具有比第一浅阱区高的 掺杂浓度；第二导电类型的第二源极区，在第二浅阱区中并具有比第二浅阱 区高的掺杂浓度；和第二导电类型的第一漏极区和第二漏极区，在漂移区中 并彼此间隔开且与栅极区间隔开。第一浅阱区和第二浅阱区在第一漏极区和 第二漏极区之间，第一漏极区和第二漏极区具有比漂移区高的掺杂浓度。

在一些实施例中，栅极区可以包括公用栅极，半导体器件可以包括：第 一横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管，包括在漂移区中的第一 源极区和第一漏极区；和第二LDMOS晶体管，包括在漂移区中的第二源极 区和第二漏极区。公用栅极由第一LDMOS晶体管和第二LDMOS晶体管共 用。

在一些实施例中，半导体器件可以还包括覆盖公用栅极的侧表面的第一 绝缘间隔物和第二绝缘间隔物。第一源极区邻近第一绝缘间隔物形成，第二 源极区邻近第二绝缘间隔物形成。