0D)區(qū)域。圖2C是沿著圖2A的A-A'聯(lián)機(jī)的超高壓 金屬氧化物半導(dǎo)體元件130的剖面圖。由于超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件140的結(jié)構(gòu)是 相似于超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件130的結(jié)構(gòu),故不提供超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件 140的另外描述。
[0060] 超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件130是提供于一P型襯底(P-typesubstrate) 200 上。請(qǐng)參閱圖2A至圖2C,高壓側(cè)操作區(qū)110是配置于襯底200的右側(cè)部分上,低壓側(cè)操 作區(qū)120是配置于襯底200的左側(cè)部分上。超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160及自屏蔽區(qū) (self-shieldingregion) 170是配置于高壓側(cè)操作區(qū)110與低壓側(cè)操作區(qū)120之間。一高 壓內(nèi)連區(qū)(highvoltageinterconnectionregion) 180是配置于自屏蔽區(qū)170之上,且與 超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160的右側(cè)邊緣以及高壓側(cè)操作區(qū)110的左側(cè)邊緣重疊。高壓 側(cè)操作區(qū)110是通過自屏蔽區(qū)170及高壓內(nèi)連區(qū)180來與超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160 分開。
[0061] 襯底200包括第一N型埋入層(N-typeBuriedLayer,NBL) 211、第二N型埋入層 212、與第三N型埋入層213。第一N型埋入層211配置于超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160 中。第二N型埋入層212配置于超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160中。第三N型埋入層213 配置于高壓側(cè)操作區(qū)110中。第一N型埋入層至第三N型埋入層211至213中的各個(gè)是通 過一N型摻雜質(zhì)(例如砷(arsenic)或鋪(antimony))在約1013至1016原子/平方厘米 (atoms/cm2)的濃度下進(jìn)行摻雜。一第一高壓N型講(High-VoltageN-Well,HVNW) 221是配 置于襯底200的超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體區(qū)160中。一第二高壓N型阱222是配置于襯底 200的高壓側(cè)操作區(qū)110。第一高壓N型阱221與第二高壓N型阱222是隔開并電性隔離。 第一高壓N型阱221與第二高壓N型阱222是通過N型摻雜質(zhì)(例如是磷(phosphorus) 或砷)在約1011至1〇13原子/平方厘米(atoms/cm2)的濃度下進(jìn)行摻雜。第一N型埋入層 211是連接于第一高壓N型阱221的底部的左側(cè)。第二N型埋入層212是連接于第一高壓 N型阱221的底部的右側(cè)。第三N型埋入層213是連接于第二高壓N型阱222的底部。
[0062] 一第一P型阱(Piell,PW)231是配置于第一高壓N型阱221中,且第一P型阱 231是延伸以在第一高壓N型阱221的底部連接于第一N型埋入層211。第二P型阱232 與第三P型阱233是配置于襯底200的自屏蔽區(qū)170中,位于第一高壓N型阱221與第二 高壓N型阱222之間。第一P型阱至第三P型阱231至233是通過P型摻雜質(zhì)(例如硼 (boron))在約1011至1014原子/平方厘米的濃度下進(jìn)行摻雜。第二P型阱232是鄰近于 第一高壓N型阱221的右側(cè),且第三P型阱233是鄰近于第二高壓N型阱222的左側(cè)。第 二P型阱232與第三P型阱233是彼此分開,以電性隔離高壓側(cè)操作區(qū)110與低壓側(cè)操作 區(qū)120。雖然繪示于圖2A至圖2C的超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件130僅包括第二P型阱 232與第三P型阱233,以電性隔離第一高壓N型阱221與第二高壓N型阱222,超高壓金屬 氧化物半導(dǎo)體元件130可包括大于2個(gè)P型阱,這些P型阱配置于第一高壓N型阱221與 第二高壓N型阱222之間,以電性隔離第一高壓N型阱221與第二高壓N型阱222。此外, 第二高壓P型講232與第三高壓P型講233促使一降低表面電場(chǎng)(reducedsurfacefield, RESURF)效應(yīng),使得一漂移區(qū)(driftregion)(將詳細(xì)描述于下文中)可以完全地空乏。
[0063] 一漂移區(qū)240是配置于第一高壓N型阱221中,且與第一P型阱231分開。漂移 區(qū)240包括多個(gè)第一部分240a與第二部分240b,第一部分240a與第二部分240b是交替 地沿超高壓金屬氧化物半導(dǎo)體元件130的通道的寬度方向(即圖2A至圖2C中所示的Y方 向)配置。第一部分240a中的各個(gè)包括一P型頂層(P-toplayer)242以及形成于P型頂 層242上的N型階層(N-gradelayer) 244。第二部分240b中的各個(gè)并不包括任何的P型 頂層或N型階層。P型頂層242是通過P型摻雜質(zhì)(例如硼(boron))在約1011至1014原 子/平方厘米的濃度下進(jìn)行摻雜。N型階層244是通過N型摻雜質(zhì)(例如磷(phosphorus) 或砷(arsenic))在約1011至1014原子/平方厘米的濃度下進(jìn)行摻雜。雖然圖2C僅繪示 其中一個(gè)第一部分240a的剖面圖,第二部分240b的剖面圖是相似于第一部分240a的剖面 圖,除了在第二部分240b的剖面圖中,第一高壓N型阱221形成漂移區(qū)240的整體。漂移 區(qū)240的功用是將操作電壓(operatingvoltage)降低,由在高壓側(cè)操作區(qū)110中高于500 伏特的相對(duì)高壓降低至在低壓側(cè)操作區(qū)120中0伏特的電壓。因此,形成于高壓側(cè)操作區(qū) 110中的元件的操作電壓是高于500伏特,且形成于低壓側(cè)操作區(qū)120中的元件的操作電壓 是約〇伏特。
[0064] 一絕緣層250是配置于襯底200之上。絕緣層250可形成場(chǎng)氧化物(fieldoxide, FOX)。下文中,絕緣層250是意指為場(chǎng)氧化層(FOXlayer) 250。場(chǎng)氧化層250包括一第一 場(chǎng)氧化部分251、一第二場(chǎng)氧化部分252、一第三場(chǎng)氧化部分253、與一第四場(chǎng)氧化部分254。 第一場(chǎng)氧化部分251覆蓋第一高壓N型阱221的左側(cè)邊緣部分以及第一P型阱231的左側(cè) 邊緣部分。第二場(chǎng)氧化部分252覆蓋漂移區(qū)240。第三場(chǎng)氧化部分253覆蓋第一高壓N型 阱221的右側(cè)邊緣部分、第二P型阱232、第三P型阱233、第二P型阱232與第三P型阱 233之間的空間、以及第二高壓N型阱222的左側(cè)邊緣部分。第四場(chǎng)氧化部分254覆蓋第二 高壓N型阱222的右側(cè)邊緣部分。
[0065] -柵極氧化層(gateoxidelayer) 260是配置于襯底200之上,柵極氧化層260覆 蓋第一P型阱231的右側(cè)部分、及第一P型阱231與第二場(chǎng)氧化部分252之間的空間。一 柵極層270是配置于襯底200之上,柵極層270覆蓋柵極氧化層260及第二場(chǎng)氧化部分252 的左側(cè)部分。間隔物(spacer) 280是配置于柵極層270的側(cè)壁上。一第一N+區(qū)291 (在下 文中意指為源極區(qū)291)是配置于第一P型阱231的右側(cè)部分中,鄰近于柵極氧化層260的 左側(cè)部分。一第二N+區(qū)292 (下文中是意指漏極區(qū)292)是配置于第一高壓N型阱區(qū)221, 位于第二場(chǎng)氧化部分252與第三場(chǎng)氧化部分253之間。第三N+區(qū)293是配置于第二高壓N 型阱222中,位于第三場(chǎng)氧化部分253與第四場(chǎng)氧化部分254之間。第一N+區(qū)至第三N+區(qū) 291至293是通過N型摻雜質(zhì)(例如磷或砷)在約1015至1016原子/平方厘米的濃度下進(jìn) 行摻雜。一P+區(qū)300 (下文中意指本體區(qū)(bulkregion) 300)是配置于第一P型阱231的 左側(cè)部分中,鄰近于第一場(chǎng)氧化部分251的右側(cè)邊緣部分。P+區(qū)300是通過P型摻雜質(zhì)(例 如硼)在約1〇15至1〇16原子/平方厘米的濃度下進(jìn)行摻雜。因此,柵極層270覆蓋源極區(qū) 291與第二場(chǎng)氧化部分252之間的區(qū)域,且延伸以覆蓋第二場(chǎng)氧化部分252的左側(cè)部分。
[0066] 一層間介電層(interlayerdielectriclayer,ILDlayer)310是配置于襯底200 之上,且具有通孔洞(throughhole)分別地對(duì)應(yīng)于本體區(qū)300、源極區(qū)291、柵極層270、漏 極區(qū)292、與第三N+區(qū)293。第一金屬層(firstmetallayer,Mllayer)320是配置于層間介 電層310之上,且第一金屬層320包括彼此電性隔離的第一個(gè)第一金屬層部分至第六個(gè)第 一金屬層部分321至326。第一個(gè)第一金屬層部分321重疊于本體區(qū)300,且第一個(gè)第一金 屬層部分321經(jīng)由層間介電層310中對(duì)應(yīng)的通孔洞連接于本體區(qū)300。第二個(gè)第一金屬層 部分322重疊于源極區(qū)291,且第二個(gè)第一金屬層部分322經(jīng)由層間介電層310中對(duì)應(yīng)的通 孔洞連接于源極區(qū)291。第三個(gè)第一金屬層部分323重疊于柵極層270與第二場(chǎng)氧化部分 252,且第三個(gè)第一金屬層部分323經(jīng)由層間介電層310中對(duì)應(yīng)的通孔洞連接于柵極層270。 第四個(gè)第一金屬層部分324重疊于第二場(chǎng)氧化部分252,且第四個(gè)第一金屬層部分324可 連接以接收一開機(jī)電壓(bootvoltage,Vb(mt)。第五個(gè)第一金屬層部分325重疊于漏極區(qū) 292,且第五個(gè)第一金屬層部分325經(jīng)由層間介電層310中對(duì)應(yīng)的通孔洞連接于漏極區(qū)292。 第六個(gè)第一金屬層部分326重疊于第三N+區(qū)293,且第六個(gè)第一金屬層部分326經(jīng)由層間 介電層310中對(duì)應(yīng)的通孔洞連接于第三N+區(qū)293。雖然于圖2A至圖2C中未顯示第四個(gè)第 一金屬層部分324可連接于形成于襯底200上的一電阻或一齊納二極管(zenerdiode), 以將開機(jī)電壓(Vbciclt)降壓至較低的電壓,因而提供一電壓差以施加于形成于高壓側(cè)操作區(qū) 110中的兀件(未顯不),且具有等同于該電壓差的一操作電壓。例如,若開機(jī)電壓是500 伏特,第四個(gè)第一金屬層部分324可連接于電阻或齊納二極管,以將500伏特的