半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于半導(dǎo)體裝置，且特別是關(guān)于一種具有耗盡結(jié)構(gòu)(cbplet1nstructure)的功率半導(dǎo)體裝置(power semiconductor device)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高電壓應(yīng)用(high-voltage applicat1n)的半導(dǎo)體裝置常使用垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(VDMOSFETs)或水平雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(LDMOSFETs)。為了增加高電壓半導(dǎo)體裝置的崩潰電壓，常采用如降低深井區(qū)(或稱(chēng)為漂移區(qū)，drift reg1n)的摻雜濃度、增加漂移區(qū)的深度或增加位于柵極下的隔離結(jié)構(gòu)(通稱(chēng)為場(chǎng)氧化物層，field oxide layer)的長(zhǎng)度等方法。
[0003]然而，當(dāng)利用前述方法以增加高電壓半導(dǎo)體裝置的崩潰電壓時(shí)，也會(huì)增加此晶體管的導(dǎo)通電阻(on-state resistance)與尺寸(size),如此便會(huì)不期望地降低了裝置的表現(xiàn)或增加了半導(dǎo)體裝置的區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，便需要開(kāi)發(fā)在不會(huì)增加導(dǎo)通電阻或裝置尺寸的前提下而具有增加的崩潰電壓的一種半導(dǎo)體裝置。
[0005]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括:一基板，具有一第一導(dǎo)電類(lèi)型；一漏極區(qū)、一源極區(qū)與一井區(qū)，設(shè)置于該基板內(nèi)，該井區(qū)設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間且具有相反于該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一第二導(dǎo)電類(lèi)型；一主體區(qū)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，設(shè)置于該源極區(qū)之下；以及一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，設(shè)置于該井區(qū)內(nèi)，該第一摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，該第二摻雜區(qū)堆疊于該第一摻雜區(qū)之上且具有該第二導(dǎo)電類(lèi)型，而該第一摻雜區(qū)與該第二摻雜區(qū)朝向該主體區(qū)而延伸至該井區(qū)之外。
[0006]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括:一基板，具有一第一導(dǎo)電類(lèi)型；一漏極區(qū)、一源極區(qū)與一井區(qū)，設(shè)置于該基板內(nèi)，該井區(qū)設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間且具有相反于該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一第二導(dǎo)電類(lèi)型；一主體區(qū)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，設(shè)置于該源極區(qū)之下；一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，設(shè)置于該井區(qū)之內(nèi)，該第一摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，而該第二摻雜區(qū)堆疊于該第一摻雜區(qū)之上且具有該第二導(dǎo)電類(lèi)型；以及一第三摻雜區(qū)與一第四摻雜區(qū)，設(shè)置以交疊于該主體區(qū)的一部分以及介于該主體區(qū)與該井區(qū)之間的該基板的一部分，該第三摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，而該第四摻雜區(qū)堆疊于該第三摻雜區(qū)上且具有該第二摻雜類(lèi)型，該第三摻雜區(qū)及該第四摻雜區(qū)與該第一摻雜區(qū)及該第二摻雜區(qū)相分隔。
[0007]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括:一基板，具有一第一導(dǎo)電類(lèi)型；一外延結(jié)構(gòu)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，設(shè)置于該基板之上；一井區(qū)，具有一第二導(dǎo)電類(lèi)型的一第一摻雜濃度，設(shè)置于該外延結(jié)構(gòu)與該基板之內(nèi)；一漏極區(qū)與一源極區(qū)，設(shè)置于該外延結(jié)構(gòu)內(nèi)，且分別位于該井區(qū)之內(nèi)與之外；一主體區(qū)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，位于該源極區(qū)之下；以及一對(duì)第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)，設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間的該井區(qū)內(nèi)，這些第一摻雜區(qū)與該第二摻雜區(qū)分別具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型與該第二導(dǎo)電類(lèi)型；垂直地由下向上堆疊；以及朝向該主體區(qū)而延伸至該井區(qū)之外。
[0008]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置，包括:一基板，具有一第一導(dǎo)電類(lèi)型；一外延結(jié)構(gòu)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，設(shè)置于該基板上；一井區(qū)，具有一第二導(dǎo)電類(lèi)型的一第一摻雜濃度，設(shè)置于該外延結(jié)構(gòu)與該基板之內(nèi)；一漏極區(qū)與一源極區(qū)，設(shè)置于該外延結(jié)構(gòu)之內(nèi)，且分別位于該井區(qū)之內(nèi)與之外；一主體區(qū)，具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，位于該源極區(qū)之下；一對(duì)第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)，設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間的該井區(qū)內(nèi)，該對(duì)第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)分別具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型與該第二導(dǎo)電類(lèi)型，且垂直地由下往上堆疊；以及一對(duì)第三摻雜區(qū)與第四摻雜區(qū)，設(shè)置以交疊于該主體區(qū)的一部分以及介于該主體區(qū)與該井區(qū)之間的該外延結(jié)構(gòu)的一部分，該第三摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，而該第四摻雜區(qū)堆疊于該第三摻雜區(qū)上且具有該第二摻雜導(dǎo)電類(lèi)型，該第三摻雜區(qū)與該第四摻雜區(qū)與該第一摻雜區(qū)與該第二摻雜區(qū)相分隔。
[0009]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:形成一漏極區(qū)、一源極區(qū)、與一井區(qū)于具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的一基板內(nèi)，該井區(qū)設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間且具有相反于該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一第二導(dǎo)電類(lèi)型；形成具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一主體區(qū)于該源極區(qū)之下；以及注入第一摻雜與第二摻雜于該井區(qū)內(nèi)以及介于該井區(qū)與該主體區(qū)之間的該基板的一第一部分之內(nèi)，以形成一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，該第一摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，而該第二摻雜區(qū)堆疊于該第一摻雜區(qū)之上且具有該第二導(dǎo)電類(lèi)型。
[0010]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:形成一漏極區(qū)、一源極區(qū)、與一井區(qū)于具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的一基板內(nèi)，該井區(qū)設(shè)置于該漏極區(qū)與該源極區(qū)之間且具有相反于該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一第二導(dǎo)電類(lèi)型；形成具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一主體區(qū)于該源極區(qū)之下；注入第一摻雜與第二摻雜于該井區(qū)內(nèi)以及介于該井區(qū)與該主體區(qū)之間的該基板的一第一部分內(nèi)，以形成一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，該第一摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，該第二摻雜區(qū)堆疊于該第一摻雜區(qū)之上且具有該第二導(dǎo)電類(lèi)型；以及注入該第一摻雜與該第二摻雜于該主體區(qū)內(nèi)以及介于該井區(qū)與該主體區(qū)之間的一部分內(nèi)，以形成一第三摻雜區(qū)與一第四摻雜區(qū)，該第三摻雜區(qū)具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型，該第四摻雜區(qū)堆疊于該第三摻雜區(qū)之上且具有該第二導(dǎo)電類(lèi)型。
[0011]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:形成具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的一外延結(jié)構(gòu)于具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一基板上；形成具有一第二導(dǎo)電類(lèi)型的一井區(qū)于該外延結(jié)構(gòu)與該基板內(nèi)；形成一漏極區(qū)與一源極區(qū)于該井區(qū)之內(nèi)與之外的該外延結(jié)構(gòu)內(nèi)；形成具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一主體區(qū)于該源極區(qū)之下；以及注入第一摻雜與第二摻雜于該井區(qū)內(nèi)以及介于該井區(qū)與該主體區(qū)之間的該外延結(jié)構(gòu)的一第一部分內(nèi)，以形成一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，該第一摻雜區(qū)與該第二摻雜區(qū)分別具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型與該第二導(dǎo)電類(lèi)型，且由下往上垂直地堆疊。
[0012]依據(jù)部分實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:形成具有一第一導(dǎo)電類(lèi)型的一外延結(jié)構(gòu)于具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一半導(dǎo)體基板上；形成具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的一井區(qū)于該外延結(jié)構(gòu)與該半導(dǎo)體基板內(nèi)；形成一漏極區(qū)與一源極區(qū)于該井區(qū)之內(nèi)與之外的該外延結(jié)構(gòu)內(nèi)；形成具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型的一主體區(qū)于該源極區(qū)之下；注入第一摻雜與第二摻雜于該井區(qū)內(nèi)，以形成一第一摻雜區(qū)與一第二摻雜區(qū)，該第一摻雜區(qū)與該第二摻雜區(qū)分別具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型與該第二導(dǎo)電類(lèi)型，且垂直地由下往上堆疊；以及注入該第一摻雜與該第二摻雜于該主體區(qū)以及介于該井區(qū)與該主體區(qū)之間的該外延結(jié)構(gòu)的一部分內(nèi)，以形成一第三摻雜區(qū)與一第四摻雜區(qū)，該第三摻雜區(qū)與該第四摻雜區(qū)分別具有該第一導(dǎo)電類(lèi)型與該第二導(dǎo)電類(lèi)型，且垂直地由下往上堆疊。
[0013]本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，能夠在不增加晶體管的導(dǎo)通電阻或裝置尺寸的前提下，而增加高電壓半導(dǎo)體裝置的崩潰電壓。
[0014]為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖la?Id顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的數(shù)個(gè)功率半導(dǎo)體裝置；
[0016]圖2a?2h顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的數(shù)個(gè)功率半導(dǎo)體裝置的制造方法；
[0017]圖3a?3d顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的數(shù)個(gè)功率半導(dǎo)體裝置；
[0018]圖4a?4e顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的數(shù)個(gè)功率半導(dǎo)體裝置；
[0019]圖5a?5h顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的數(shù)個(gè)功率半導(dǎo)體裝置的制造方法；以及
[0020]圖6顯示了依據(jù)本發(fā)明的部分實(shí)施例的一種功率半導(dǎo)體裝置。
[0021]符號(hào)說(shuō)明:
[0022]10、11、12、13、15、16、17、18 ?功率半導(dǎo)體裝置；
[0023]102?半導(dǎo)體基板；
[0024]104 ?井區(qū)；
[0025]106?主體區(qū)；
[0026]108?接觸區(qū)；
[0027]110?接觸區(qū)；
[0028]112?接觸區(qū)；
[0029]114?場(chǎng)絕緣層；
[0030]116?柵極結(jié)構(gòu)；
[0031]118?柵絕緣層；
[0032]120?導(dǎo)電源極電極；
[0033]122?導(dǎo)電柵極電極；
[0034]124?導(dǎo)電漏極電極；
[0035]126?層間介電層；
[0036]130?N+摻雜區(qū)；
[0037]132?P+摻雜區(qū)；
[0038]140?N+摻雜區(qū)；
[0039]142?P+摻雜區(qū)；
[0040]150?犧牲層；
[0041]152?注入保護(hù)層；
[0042]40、41、42、43、44、45?功率半導(dǎo)體裝置；
[0043]400?半導(dǎo)體基板；
[0044]402?外延層；
[0045]404 ?井區(qū)；
[0046]406?主體區(qū)；
[0047]408?接觸區(qū)；
[0048]410?接觸區(qū)；
[0049]412?接觸區(qū)；
[0050]414?場(chǎng)絕緣層；
[0051]416?柵極結(jié)構(gòu)；
[0052]418?柵絕緣層；
[0053]420?導(dǎo)電源極電極；
[0054]422?導(dǎo)電柵極電極；
[0055]424?導(dǎo)電漏極電極；
[0056]426?層間介電層；
[0057]430?N+摻雜區(qū)；
[0058]432?P+摻雜區(qū)；
[0059]440?N+摻雜區(qū)；
[0060]442?P+摻雜區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0061]于下文中將參照相關(guān)附圖以解說(shuō)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的范例。
[0062]請(qǐng)參照下述附圖，圖la顯示了依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一種功率半導(dǎo)體裝置(power semiconductor device) 10的范例。功率半導(dǎo)體裝置10為一 N型裝置且包括P型的一半導(dǎo)體基板102。于半導(dǎo)體基板102上設(shè)置有一柵極結(jié)構(gòu)(gate structure) 116與一場(chǎng)絕緣層(field insulating l