[发明专利]横向扩散金属氧化物半导体装置

说明书

本发明提供了一种横向扩散金属氧化物半导体装置，包括基板、第一栅极结构、及主动区，其中主动区包含漏极区、源极区、主体区、及第二栅极结构。第一栅极结构形成在基板上并超出主动区，并沿第一方向延伸。漏极区设置在第一栅极结构的第一侧的基板中。源极区及主体区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，第一侧与第二侧相对。第二栅极结构设置在源极区及主体区间。

技术领域

本发明是关于一种横向扩散金属氧化物半导体(Laterally Diffused MetalOxide Semiconductor，LDMOS)装置。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxidesemiconductor，LDMOS)装置是一种在栅极与漏极区之间具有漂移区的晶体管，以避免漏极接面处(基板与漏极区之间的p-n接面处)的高电场。横向扩散金属氧化物半导体装置通常是适用于各种高电压(例如5到200V)的高电压用途中。

为了增加横向扩散金属氧化物半导体装置所适用的范围，需要增加其电性能(例如增加击穿电压、降低导通电阻(on-resistance，R_on)以及增加电流驱动能力)。在一些应用中，需要将横向扩散金属氧化物半导体装置的源极(source)及主体(bulk)电隔绝，传统的方法通常是在源极及主体间设置场氧化物(field oxide)以将其电隔绝，然而这种方法会增加导通电阻，以及增加装置的尺寸。

发明内容

本发明一些实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体装置，包括基板、第一栅极结构、及主动区，其中主动区包含漏极区、源极区、主体区、及第二栅极结构。第一栅极结构形成在基板上，并沿第一方向延伸并超出主动区。漏极区设置在第一栅极结构的第一侧的基板中。源极区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，第一侧与第二侧相对。主体区设置在第一栅极结构的第二侧的基板中。第二栅极结构设置在源极区及主体区间。

在本发明一些实施例的横向扩散金属氧化物半导体装置中，更包括体掺杂区，设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，而源极区及主体区设置在体掺杂区中，体掺杂区的电性与主体区的电性相同，且与源极区的电性相反。此外，上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括阱区，设置在第一栅极结构的第一侧的基板中，漏极区设置在阱区中，且上述漏极区及阱区的电性相同。第二栅极结构的一侧与源极区的边缘实质上切齐，且第二栅极结构的另一侧与主体区的边缘实质上切齐。在主体区及源极区间未设置隔离结构。

在本发明一些实施例的横向扩散金属氧化物半导体装置中，第一栅极结构围绕源极区及主体区且超出主动区。上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括另一个源极区，设置在第一栅极结构的第二侧的基板中，主体区设置在源极区之间。上述横向扩散金属氧化物半导体装置更包括另一个第二栅极结构，第二栅极结构分别设置在主体区的两侧，且分别设置在源极区及主体区之间。上述第二栅极结构及主体区沿第一方向排列。此外，第二栅极结构是藉由主体区而互相对称。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘示且仅用以说明例示。事实上，可任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明的特征。

图1是本发明一些实施例的半导体装置的俯视图。

图2A是根据本发明一些实施例沿图1的剖面线A-A’绘示的剖面图。

图2B是根据本发明一些实施例沿图1的剖面线B-B’绘示的剖面图。

图2C是根据本发明一些实施例沿图1的剖面线C-C’绘示的剖面图。

图3A是根据本发明一些实施例的半导体装置的剖面图。

图3B是根据本发明一些实施例的半导体装置的剖面图。

附图标号：

1 半导体装置