[发明专利]横向扩散金属氧化半导体元件及其制造方法

说明书

本发明公开一种横向扩散金属氧化半导体元件及其制造方法，该横向扩散金属氧化半导体元件的制作方法包括：提供基底，基底上已依序形成有介电层、第一导体层、粘着层以及第二导体层。图案化第二导体层，以形成导体结构。于导体结构的一侧的第一导体层与介电层中形成第一沟槽。以导体结构作为掩模，移除第一导体层与第一沟槽所暴露的部分基底，以形成栅极结构与第二沟槽。于栅极结构的一侧的基底中形成第一导电型的第一阱区。于栅极结构的另一侧的基底中形成第二导电型的第二阱区。于栅极结构的侧壁形成间隙壁，间隙壁填满所述第二沟槽。于栅极结构的两侧的基底中形成漏极区及源极区。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，且特别是涉及一种横向扩散金氧半导体元件及其制造方法。

背景技术

横向扩散金氧半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)元件是一种典型的高压元件，其可与互补式金氧半导体制作工艺整合，由此在单一芯片上制造控制、逻辑以及电源开关。LDMOS元件在操作时必须具有高击穿电压(breakdownvoltage)以及低开启电阻(on-state resistance，Ron)。具有高击穿电压以及低开启电阻的LDMOS元件在高压应用时具有较低的功率损耗。此外，较低的开启电阻则可以使得晶体管在饱和状态时具有较高的漏极电流由此增加元件的操作速度。

然而，目前的LDMOS晶体管的击穿电压无法进一步上升且开启电阻也无法进一步下降，以获得更佳的元件特性。故目前极需一种具有高击穿电压及/或低开启电阻的LDMOS晶体管，以提升LDMOS晶体管的元件特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横向扩散金氧半导体元件的制造方法，可制作出具有高击穿电压及/或低开启电阻的横向扩散金氧半导体元件，且制作工艺简便。

本发明的另一目的在于提供一种横向扩散金氧半导体元件，具有高击穿电压及/或低开启电阻。

为达上述目的，本发明的横向扩散金氧半导体元件的制造方法，其步骤如下。提供基底，基底上已依序形成有介电层、第一导体层、粘着层以及第二导体层。图案化第二导体层，以形成导体结构。于导体结构的第一侧的第一导体层与介电层中形成第一沟槽。以导体结构作为掩模，移除第一导体层与第一沟槽所暴露的部分基底，以形成栅极结构与第二沟槽，第二沟槽形成于栅极结构的第一侧的基底中。于栅极结构的第一侧的基底中形成第一导电型的第一阱区。于栅极结构的第二侧的基底中形成第二导电型的第二阱区，其中第二侧与第一侧相对。于栅极结构的侧壁形成间隙壁，间隙壁填满第二沟槽。于栅极结构的第一侧的基底中形成漏极区，并于栅极结构的第二侧的基底中形成源极区。

在本发明的一实施例中，上述的于导体结构的第一侧的第一导体层与介电层中形成第一沟槽的步骤如下。于导体结构的侧壁形成牺牲间隙壁。移除导体结构的第一侧的牺牲间隙壁以及部分粘着层，以于粘着层中形成开口。移除导体结构的第二侧的牺牲间隙壁。移除开口所暴露的第一导体层与介电层。

在本发明的一实施例中，上述的牺牲间隙壁的材料包括氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。

在本发明的一实施例中，上述的横向扩散金属氧化半导体元件的制造方法的步骤更包括于栅极结构与漏极区之间的基底中形成第一淡掺杂区，并于栅极结构与源极区之间的基底中形成第二淡掺杂区。

在本发明的一实施例中，上述的第一淡掺杂区环绕第二沟槽的周围。

在本发明的一实施例中，上述的第一导电型为N型，第二导电型为P型。或第一导电型为P型，第二导电型为N型。

在本发明的一实施例中，上述的横向扩散金属氧化半导体元件的制造方法的步骤还包括在形成间隙壁之前，于栅极结构的两侧以及第二沟槽上形成衬氧化层。

在本发明的一实施例中，上述的横向扩散金属氧化半导体元件的制造方法的步骤更包括在基底中形成至少一个隔离结构。