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具有金屬層的半導(dǎo)體裝置及其制造方法與流程

文檔序號:11956121閱讀:223來源:國知局
具有金屬層的半導(dǎo)體裝置及其制造方法與流程

本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法,且特別是有關(guān)于一種具有金屬層的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。



背景技術(shù):

超高壓(ultra-high voltage,ultra-HV)半導(dǎo)體裝置廣泛用于顯示元件、可攜式元件,以及許多其他應(yīng)用。超高壓半導(dǎo)體裝置的設(shè)計(jì)目標(biāo),包括高崩潰電壓(breakdown voltage)、低特征導(dǎo)通電阻(specific on-resistance),以及兼顧在室溫與高溫環(huán)境下的高可靠性。然而,隨著超高壓半導(dǎo)體裝置的尺寸縮小,要達(dá)到這些設(shè)計(jì)目標(biāo)就變得更有挑戰(zhàn)性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,提出一種半導(dǎo)體裝置,包括基板、高壓阱、源極阱、源極區(qū)、隔離層、柵極層以及金屬層?;寰哂械谝粚?dǎo)電型,高壓阱形成于基板中并具有第二導(dǎo)電型,源極阱形成于高壓阱中并具有第一導(dǎo)電型,源極區(qū)形成于源極阱中,隔離層形成于高壓阱上方并與源極阱分開,柵極層形成于基板上方,并自源極阱的邊緣部分上方連續(xù)延伸至隔離層的邊緣部分上方,金屬層形成于基板與隔離層上方。金屬層包括第一金屬部分、第二金屬部分及第三金屬部分,第一金屬部分與柵極層的邊緣部分及隔離層的側(cè)邊部分重疊,第二金屬部分與柵極層部分重疊并電性接觸柵極層,第三金屬部分與源極區(qū)部分重疊并電性接觸源極區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,提出一種制造半導(dǎo)體裝置的方法,包括以下步驟。提供具有第一導(dǎo)電型的基板,于基板中形成具有第二導(dǎo)電型的高壓阱,于高壓阱中形成具有第一導(dǎo)電型的源極阱,于源極阱中形成源極區(qū),于該高壓阱上方形成與該源極阱分離的隔離層,于基板上方形成自源極阱的邊緣部分上方連續(xù)延伸至隔離層的邊緣部分的柵極層,以及于基板與隔 離層上方形成金屬層。金屬層包括第一金屬部分、第二金屬部分及第三金屬部分,第一金屬部分與柵極層的邊緣部分及隔離層的側(cè)邊部分重疊,第二金屬部分與柵極層部分重疊并電性接觸柵極層,第三金屬部分與源極區(qū)部分重疊并電性接觸源極區(qū)。

隨附的圖式包含于本說明書中,并作為本說明書的一部分,繪示所揭露的實(shí)施例,并與文字?jǐn)⑹龉餐f明所揭露的實(shí)施例。

附圖說明

圖1為根據(jù)一比較例繪示半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖2為圖1的半導(dǎo)體裝置的區(qū)域A的放大俯視圖。

圖3為圖1的半導(dǎo)體裝置中沿著圖2的線段B-B’所切的剖面圖。

圖4為根據(jù)一實(shí)施例繪示半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖5為圖4的半導(dǎo)體裝置的區(qū)域C的放大俯視圖。

圖6為圖4的半導(dǎo)體裝置中沿著圖5的線段D-D’所切的剖面圖。

圖7A至圖7L繪示根據(jù)實(shí)施例制造圖4至圖6的半導(dǎo)體裝置的工藝示意圖。

圖8為表示圖1至圖3的半導(dǎo)體的崩潰特性(breakdown characteristics)的圖形。

圖9為表示圖4至圖6的半導(dǎo)體的崩潰特性的圖形。

【符號說明】

10、40:裝置

100、400、700:基板

110、410、710:高壓N阱

115、415、715:第一P阱

116、416、716:第二P阱

120、420、720:漂移區(qū)

125、425、725:P型頂區(qū)

130、430、730:N型梯度區(qū)

140、440、740:場氧化層

141、441、741:第一場氧化部分

142、442、742:第二場氧化部分

143、443、743:第三場氧化部分

144、444、744:第四場氧化部分

150:第一柵極氧化層

151:第二柵極氧化層

155:第一柵極層

156:第二柵極層

160、460、760:間隙壁

165、465、765:第一N型重?fù)诫s區(qū)

166、466、766:第二N型重?fù)诫s區(qū)

170、470、770:第一P型重?fù)诫s區(qū)

171、471、771:第二P型重?fù)诫s區(qū)

180、480、780:層間介電層

190、490、790:接觸層

191、491、791:第一接觸部分

192、492、792:第二接觸部分

193、493、793:第三接觸部分

194、494、794:第四接觸部分

195、495、795:第五接觸部分

450、750:柵極氧化層

455、755:柵極層

725’:P型頂注入?yún)^(qū)

730’:N型梯度注入?yún)^(qū)

781:第一開口

782:第二開口

783:第三開口

784:第四開口

785:第五開口

810、910:橫坐標(biāo)

820、920:縱坐標(biāo)

830、930:曲線

OD:氧化界定區(qū)域

Spf:柵極層與第二氧化部分間的重疊空間

Spm:柵極層與第二接觸部分間的重疊空間

Sm:第二接觸部分與第三接觸部分間的距離

具體實(shí)施方式

下列段落將對相對應(yīng)的圖式所繪示的實(shí)施例及范例進(jìn)行詳細(xì)的介紹。相同或相似的元件在可能的情況下將于所有圖式中采用相同的元件符號表示。

圖1至圖3根據(jù)一比較例繪示半導(dǎo)體裝置10。圖1為裝置10的俯視圖,僅繪示多晶硅層、金屬層及氧化界定(oxide defined,OD)區(qū)域,氧化界定區(qū)域?yàn)槲葱纬蓤鲅趸瘜拥膮^(qū)域。圖2為裝置10的區(qū)域A的放大俯視圖。圖3為裝置10中沿著圖2的線段B-B’所切的剖面圖。

根據(jù)圖1至圖3,裝置10包括P型基板(P-sub/P-epi)100,以及形成于基板100中的高壓N阱(high-voltage N-well,HVNW)110?;?00可利用P型硅塊材、P型外延層(epitaxial layer),或P型絕緣層上硅(silicon-on-insulator,SOI)材料形成。第一P阱(PW)115形成于高壓N阱110中,并與高壓N阱110的左側(cè)邊緣分開。第一P阱115構(gòu)成裝置10的源極阱。第二P阱116形成于高壓N阱110之外,并鄰接高壓N阱110的左側(cè)邊緣。第二P阱116構(gòu)成裝置10的基極阱。漂移區(qū)120形成于高壓N阱110中,并與第一P阱115的右側(cè)邊緣分開。漂移區(qū)120包括P型頂(P-top)區(qū)125,以及形成于P型頂區(qū)125的上方的N型梯度(N-grade)區(qū)130。場氧化(field oxide,FOX)層140形成于基板100的上方。場氧化層140包括第一場氧化部分141、第二場氧化部分142、第三場氧化部分143及第四場氧化部分144,第一場氧化部分141與高壓N阱110的右側(cè)部分重疊,第二場氧化部分142與漂移區(qū)120部分重疊,第三場氧化部分143與高壓N阱110的左側(cè)邊緣部分重疊并位于第一P阱115與第二P阱116之間,第四場氧化部分144與第二P阱116的左側(cè)邊緣部分重疊。第一柵極氧化層150形成于基板100的上方,并與第一P阱115的右側(cè)邊 緣部分重疊。第二柵極氧化層151形成于第二場氧化部分142的上方。第一柵極層155形成于第一柵極氧化層150的上方,并與第一P阱115的右側(cè)邊緣部分重疊。第二柵極層156形成于第二柵極氧化層151上方。間隙壁160形成于第一柵極層155及第二柵極層156的側(cè)壁上。第一N型重?fù)诫s(N+)區(qū)165形成于高壓N阱110中,并與漂移區(qū)120的右側(cè)邊緣分開。第一N型重?fù)诫s區(qū)165構(gòu)成裝置10的漏極區(qū)。第二N型重?fù)诫s區(qū)166形成于第一P阱115中,并相鄰于第一柵極層155的左側(cè)邊緣。第一P型重?fù)诫s(P+)區(qū)170形成于第一P阱115中,并相鄰于第二N型重?fù)诫s區(qū)166的左側(cè)邊緣。第二N型重?fù)诫s區(qū)166與第一P型重?fù)诫s區(qū)170共同構(gòu)成裝置10的源極區(qū)。第二P型重?fù)诫s區(qū)171形成于第二P阱116中,并構(gòu)成接觸區(qū)以與裝置10的第二P阱116(即基極阱)電性接觸。

層間介電層180(interlayer dielectric layer,ILD)形成于基板100的上方。提供例如為金屬層(M)的接觸層190形成于層間介電層180的上方。接觸層190包括第一接觸部分191、第二接觸部分192、第三接觸部分193、第四接觸部分194及第五接觸部分195,此些接觸部分彼此互相分離,并透過形成于層間介電層180中的不同開口,電性接觸于形成于基板100內(nèi)的結(jié)構(gòu)的不同部分。具體而言,第一接觸部分191與第一N型重?fù)诫s區(qū)域165重疊,并電性接觸第一N型重?fù)诫s區(qū)域165。第二接觸部分192與第二柵極層156重疊,并電性接觸第二柵極層156。第三接觸部分193與第一柵極層155重疊,并電性接觸第一柵極層155。第四接觸部分194與第一P阱115重疊,并電性接觸第二N型重?fù)诫s區(qū)域166及第一P型重?fù)诫s區(qū)域170。第五接觸部分195與第二P阱116重疊,并電性接觸第二P型重?fù)诫s區(qū)域171。第二接觸部分192與第四接觸部分194相連接,用以接收源極電壓。

圖4至圖6根據(jù)一實(shí)施例繪示半導(dǎo)體裝置40。圖4為裝置40的俯視圖,僅繪示多晶硅層、金屬層及氧化界定區(qū)域,氧化界定區(qū)域?yàn)槲葱纬蓤鲅趸瘜拥膮^(qū)域。圖5為圖4所繪示的裝置40的區(qū)域C的放大俯視圖。圖6為裝置40沿著圖5的線段D-D’所切的剖面圖。

裝置40為N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置(lateral diffused metal oxide semiconductor,LDMOS),被配置用來提供相較其他半 導(dǎo)體裝置的高電壓操作(例如40伏特或更高)或是超高電壓操作(例如400伏特或更高)。根據(jù)圖4至圖6,裝置40包括P型基板400,以及形成于基板400中的高壓N阱410?;?00可利用P型硅塊材、P型外延層,或P型絕緣層上硅材料形成。第一P阱415形成于高壓N阱410中,并與高壓N阱410的左側(cè)邊緣分開。第一P阱415構(gòu)成裝置40的源極阱。第二P阱416形成于高壓N阱410之外,并鄰接高壓N阱410的左側(cè)邊緣。第二P阱416構(gòu)成裝置40的基極阱。漂移區(qū)420形成于高壓N阱410中,并與第一P阱415的右側(cè)邊緣分開。漂移區(qū)420包括P型頂區(qū)425以及形成于P型頂區(qū)425的上方的N型梯度區(qū)430。場氧化層440形成于基板400的上方。場氧化層440用以作為裝置40的絕緣隔離層。場氧化層440包括第一場氧化部分441、第二場氧化部分442、第三場氧化部分443及第四場氧化部分444,第一場氧化部分441與高壓N阱410的右側(cè)部分重疊,第二場氧化部分442與漂移區(qū)420部分重疊,第三場氧化部分443與高壓N阱410的左側(cè)邊緣部分重疊并位于第一P阱415與第二P阱416之間,第四場氧化部分444與第二P阱416的左側(cè)邊緣部分重疊。柵極氧化層450形成于基板400的上方,并與第一P阱415的右側(cè)邊緣部分重疊。柵極層455形成于柵極氧化層450的上方,并與第一P阱415的右側(cè)邊緣部分及第二場氧化部分442的左側(cè)邊緣部分重疊。亦即,柵極層455自第一P阱415的右側(cè)邊緣部分上方連續(xù)延伸至第二場氧化部分442的左側(cè)邊緣部分上方。間隙壁460形成于柵極層455的側(cè)壁上。第一N型重?fù)诫s區(qū)465形成于高壓N阱410中,并與漂移區(qū)420的右側(cè)邊緣分開。第一N型重?fù)诫s區(qū)465構(gòu)成裝置40的漏極區(qū)。第二N型重?fù)诫s區(qū)466形成于第一P阱415中,并相鄰于柵極層455的左側(cè)邊緣。第一P型重?fù)诫s區(qū)470形成于第一P阱415中,并相鄰于第二N型重?fù)诫s區(qū)466的左側(cè)邊緣。第二N型重?fù)诫s區(qū)466與第一P型重?fù)诫s區(qū)470共同構(gòu)成裝置40的源極區(qū)。第二P型重?fù)诫s區(qū)471形成于第二P阱416中,并構(gòu)成接觸區(qū)以與裝置40的第二P阱416(即基極阱)電性接觸。

層間介電層480形成于基板400的上方。提供例如為金屬層的接觸層490形成于層間介電層480的上方。接觸層490包括第一接觸部分491、第二接觸部分492、第三接觸部分493、第四接觸部分494及第五接觸部 分495,此些接觸部分彼此互相分離,并透過形成于層間介電層480中的不同開口,電性接觸于所形成于基板400內(nèi)的結(jié)構(gòu)的不同部分。具體而言,第一接觸部分491與第一N型重?fù)诫s區(qū)域465重疊,并電性接觸第一N型重?fù)诫s區(qū)域465。第一接觸部分491是與漏極連接,用以接收漏極電壓。第二接觸部分492與柵極層455的右側(cè)邊緣部分及第二場氧化部分442的左側(cè)部分重疊。第三接觸部分493與柵極層455的左側(cè)部分重疊,并電性接觸柵極層455。第三接觸部分493是與柵極連接,用以接收柵極電壓。第四接觸部分494與第二N型重?fù)诫s區(qū)域466及第一P型重?fù)诫s區(qū)域470重疊并電性接觸。第二接觸部分492與第四接觸部分494相連接,用以接收源極電壓。第五接觸部分495與第二P阱416重疊,并電性接觸第二P型重?fù)诫s區(qū)域471。額外的層間介電層與接觸層可形成于基板400的上方。

比較例中的裝置10包括兩個(gè)分離的第一柵極層155與第二柵極層156,分別與第一P阱115的右側(cè)邊緣部分以及與第二場氧化部分142的左側(cè)部分重疊。反之,本發(fā)明實(shí)施例的裝置40包括單一的柵極層,例如柵極層455,連續(xù)地與第一P阱415的右側(cè)邊緣部分及第二場氧化部分442的左側(cè)邊緣部分重疊。

此外,在比較例的裝置10中,第二接觸部分192透過形成于層間介電層180中的開口,電性接觸形成于第二接觸部分192下方的第二柵極層156。反之,在本發(fā)明實(shí)施例的裝置40中,第二接觸部分492未電性接觸柵極層455。

應(yīng)該注意的是,圖4至圖6所示的裝置40未必按照比例繪制。例如柵極層455與第二氧化部分442間的重疊空間Spf、柵極層455與第二接觸部分492間的重疊空間Spm,以及第二接觸部分492與第三接觸部分493間的距離Sm,可與圖4至圖6所繪示的長度有不同的比例。

圖7A至圖7L繪示根據(jù)實(shí)施例制造圖4至圖6的裝置40的工藝示意圖。

首先,請參照圖7A,提供P型基板(P-sub/P-epi)700?;?00可利用P型硅塊材、P型外延層,或P型絕緣層上硅(SOI)材料形成。高壓N阱(HVNW)710形成于基板700中并自基板700的頂表面向下延伸。高壓N阱710是進(jìn)行光刻工藝(photolithography process)、離子注入工藝 (ion implantation process)及加熱工藝所形成,光刻工藝界定在基板700中高壓N阱710所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入N型摻雜物(例如磷或砷)于所界定的區(qū)域中,加熱工藝用以驅(qū)入(driving-in)所注入的N型摻雜物。

請參照圖7B,第一P阱(PW)715形成于高壓N阱710中,接近高壓N阱710的左側(cè)邊緣部分。第二P阱716形成于基板700中,位于高壓N阱710之外并鄰接高壓N阱710。第一P阱715與第二P阱716是進(jìn)行光刻工藝、離子注入工藝及加熱工藝所形成,光刻工藝界定第一P阱715與第二P阱716所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入P型摻雜物(例如硼)于所界定的區(qū)域中,加熱工藝用以驅(qū)入所注入的P型摻雜物至預(yù)定的深度。

請參照圖7C,P型頂(P-Top)注入?yún)^(qū)725’形成于高壓N阱710中,自高壓N阱的頂表面向下延伸。P型頂注入?yún)^(qū)725’設(shè)置于第一P阱715的右側(cè),且相較于第一P阱715更遠(yuǎn)離高壓N阱710的左側(cè)邊緣部分。P型頂注入?yún)^(qū)725’是進(jìn)行光刻工藝及離子注入工藝所形成,光刻工藝界定P型頂注入?yún)^(qū)725’所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入P型摻雜物(例如硼)于所界定的區(qū)域中。

請參照圖7D,N型梯度(N-grade)注入?yún)^(qū)730’形成于高壓N阱710中,自高壓N阱的頂表面向下延伸,且垂直(沿著基板700的厚度方向)對準(zhǔn)P型頂注入?yún)^(qū)725’。N型梯度注入?yún)^(qū)730’是進(jìn)行光刻工藝及離子注入工藝所形成,光刻工藝界定N型梯度注入?yún)^(qū)730’所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入N型摻雜物(例如磷與砷)于所界定的區(qū)域中。P型頂注入?yún)^(qū)725’的深度大于N型梯度注入?yún)^(qū)730’的深度。

請參照圖7E,場氧化層(FOX)740形式的絕緣隔離層形成于基板700的表面上。場氧化層740包括第一場氧化部分741、第二場氧化部分742、第三場氧化部分743及第四場氧化部分744,第一場氧化部分741與高壓N阱710的右側(cè)部分重疊,第二場氧化部分742與P型頂注入?yún)^(qū)725’與N型梯度注入?yún)^(qū)730’重疊,第三場氧化部分743與高壓N阱710的左側(cè)邊緣部分重疊,且位于第一P阱715與第二P阱716之間,第四場氧化部分744與第二P阱716的左側(cè)邊緣部分重疊。場氧化層740是進(jìn)行 沉積工藝、光刻工藝、刻蝕工藝及熱氧化工藝所形成,沉積工藝沉積例如氮化硅層,光刻工藝界定場氧化層740所要形成的區(qū)域,刻蝕工藝去除界定區(qū)域中的氮化硅層,熱氧化工藝形成場氧化層740于界定區(qū)域中。于形成場氧化層740的熱氧化工藝中,P型頂注入?yún)^(qū)725’中的P型摻雜物以及N型梯度注入?yún)^(qū)730’中的N型摻雜物被驅(qū)入高壓N阱710中預(yù)定的深度,以分別形成P型頂區(qū)725以及N型梯度區(qū)730。P型頂區(qū)725與N型梯度區(qū)730共同構(gòu)成漂移區(qū)720。

請參照圖7F,柵極氧化層750形成于如圖7E所示結(jié)構(gòu)的表面部分上。亦即,柵極氧化層750形成于第一場氧化部分741及第二場氧化部分742之間、第二場氧化部分742與第三場氧化部分743之間,以及第三場氧化部分743與第四場氧化部分744之間。柵極氧化層750是進(jìn)行犧牲氧化工藝、清除工藝及氧化工藝所形成,犧牲氧化工藝用以形成犧牲氧化層,清除工藝用以移除犧牲氧化層,氧化工藝用以形成柵極氧化層750。

請參照圖7G,柵極層755形成于柵極氧化層750上,與第二場氧化部分742的左側(cè)部分及第一P阱715的右側(cè)部分重疊。柵極層755可包括例如多晶硅層以及形成于多晶硅層之上的硅化鎢(tungsten silicide)層。柵極層755是進(jìn)行沉積工藝、光刻工藝及刻蝕工藝所形成,沉積工藝用以沉積多晶硅層與硅化鎢層于整個(gè)基板上,光刻工藝界定柵極層755所要形成的區(qū)域,刻蝕工藝移除位于界定區(qū)域之外的多晶硅層與硅化鎢層。

請參照圖7H,間隙壁760形成于柵極層755的兩側(cè)。間隙壁760由例如四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane,TEOS)氧化膜所形成。間隙壁760是進(jìn)行沉積工藝、光刻工藝及刻蝕工藝所形成,沉積工藝沉積四乙氧基硅烷氧化膜,光刻工藝界定間隙壁760所要形成的區(qū)域,刻蝕工藝移除位于界定區(qū)域外的四乙氧基硅烷氧化膜。在間隙壁760形成之后,除了位于柵極層755與間隙壁760之下的部分外,均由刻蝕所移除。

請參照圖7I,形成第一N型重?fù)诫s(N+)區(qū)域765及第二N型重?fù)诫s區(qū)域766。第一N型重?fù)诫s區(qū)域765形成于高壓N阱710中并位于第一場氧化部分741與第二場氧化部分742之間,第二N型重?fù)诫s區(qū)域766形成于第一P阱715中,鄰接于柵極層755的左側(cè)邊緣部分并位于左側(cè)的間隙壁760之下。第一N型重?fù)诫s區(qū)域765及第二N型重?fù)诫s區(qū)域766是 進(jìn)行光刻工藝及離子注入工藝所形成,光刻工藝界定第一N型重?fù)诫s區(qū)域765及第二N型重?fù)诫s區(qū)域766所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入N型摻雜物(例如磷或砷)于所界定的區(qū)域中。

請參照圖7J,形成第一P型重?fù)诫s(P+)區(qū)域770及第二P型重?fù)诫s區(qū)域771。第一P型重?fù)诫s區(qū)域770形成于第一P阱715中并鄰接于第二N型重?fù)诫s區(qū)域766,第二P型重?fù)诫s區(qū)域771形成于第二P阱716中并位于第三場氧化部分743與第四場氧化部分744之間。第一P型重?fù)诫s區(qū)域770及第二P型重?fù)诫s區(qū)域771是進(jìn)行光刻工藝與離子注入工藝所形成,光刻工藝界定第一P型重?fù)诫s區(qū)域770及第二P型重?fù)诫s區(qū)域771所要形成的區(qū)域,離子注入工藝用以注入P型摻雜物(例如硼)于所界定的區(qū)域中。

請參照圖7K,層間介電(ILD)層780形成于圖7J所示結(jié)構(gòu)的整體表面上。層間介電層780包括第一開口781、第二開口782、第三開口783、第四開口784及第五開口785,第一開口781垂直對準(zhǔn)第一N型重?fù)诫s區(qū)域765,第二開口782垂直對準(zhǔn)柵極層755,第三開口783垂直對準(zhǔn)第二N型重?fù)诫s區(qū)域766,第四開口784垂直對準(zhǔn)第一P型重?fù)诫s區(qū)域770,第五開口785垂直對準(zhǔn)第二P型重?fù)诫s區(qū)域771。層間介電層780可包括無摻雜硅酸鹽玻璃(undoped silicate glass,USG)及/或硼磷硅酸鹽玻璃(borophosphosilicate glass,BPSG)。層間介電層780是進(jìn)行沉積工藝、光刻工藝及刻蝕工藝所形成,沉積工藝用以沉積無摻雜硅酸鹽玻璃及/或硼磷硅酸鹽玻璃層,光刻工藝界定層間介電層780所要形成的區(qū)域,刻蝕工藝移除位于界定區(qū)域外的硅酸鹽玻璃及/或硼磷硅酸鹽玻璃層,以形成第一開口781、第二開口782、第三開口783、第四開口784及第五開口785。

請參照圖7L,接觸層(M)790形成于圖7K所示結(jié)構(gòu)之上。接觸層790包括第一接觸部分791、第二接觸部分792、第三接觸部分793、第四接觸部分794及第五接觸部分795,第一接觸部分與第一N型重?fù)诫s區(qū)域765重疊并透過第一開口781接觸第一N型重?fù)诫s區(qū)域765,第二接觸部分792與柵極層755的右側(cè)邊緣部分及第二場氧化部分742的左側(cè)部分重疊,第三接觸部分793與柵極層755的左側(cè)部分重疊并透過第二開口782接觸柵極層755,第四接觸部分794與第一P阱715重疊并透過第三開口 783與第四開口784分別接觸第二N型重?fù)诫s區(qū)域766及第一P型重?fù)诫s區(qū)域770,第五接觸部分795與第二P阱716重疊并透過第五開口785接觸第二P型重?fù)诫s區(qū)域771。接觸層790可由任何導(dǎo)電金屬制成,例如鋁、銅或鋁銅合金。接觸層790是進(jìn)行沉積工藝、光刻工藝及刻蝕工藝形成,沉積工藝沉積金屬層,光刻工藝界定接觸層790所要形成的區(qū)域,刻蝕工藝移除界定區(qū)域外的金屬層。

圖8為顯示比較例的裝置10的崩潰特性的圖形。于圖8中,橫坐標(biāo)810代表以伏特為單位的漏極─源極間電壓Vds(即供給于作為漏極的第一N型重?fù)诫s區(qū)域165與作為源極的第二N型重?fù)诫s區(qū)域166及第一P型重?fù)诫s區(qū)域170之間的電壓),而縱坐標(biāo)820代表以安培為單位的漏極─源極間電流Ids。曲線830代表裝置10的漏極─源極間電壓Vds與漏極─源極間電流Ids的特性曲線。于圖8中,漏極─源極間電壓Vds于橫坐標(biāo)810上被標(biāo)示為「漏極─源極間電壓(V)」,并介于0至800伏特之間變化,而柵極─源極間電壓Vgs(即供給于作為柵極的第一柵極層155與作為源極的第二N型重?fù)诫s區(qū)域166及第一P型重?fù)诫s區(qū)域170之間的電壓)及基極─源極間電壓Vbs(即供給于作為基極阱的接觸區(qū)的第二P型重?fù)诫s區(qū)域171與作為源極的第二N型重?fù)诫s區(qū)域166及第一P型重?fù)诫s區(qū)域170之間的電壓)則維持為0。如圖8所繪示,當(dāng)漏極─源極間電壓Vds約為80伏特或漏極源極間電壓Vds上升至約760伏特以上時(shí),漏極─源極間電流Ids陡升至約1.0×10-6安培。

圖9為顯示本發(fā)明實(shí)施例的裝置40的崩潰特性的圖形。于圖9中,橫坐標(biāo)910代表以伏特為單位的漏極─源極間電壓Vds,而縱坐標(biāo)920代表以安培為單位的漏極─源極間電流Ids。曲線930代表裝置40的漏極─源極間電壓Vds與漏極─源極間電流Ids的特性曲線。于圖9中,漏極─源極間電壓Vds于橫坐標(biāo)910上被標(biāo)示為「漏極─源極間電壓(V)」,并介于0至800伏特之間變化,而柵極─源極間電壓Vgs及基極─源極間電壓Vbs則維持為0。如圖9所繪示,只有在漏極─源極間電壓Vds上升至約760伏特以上時(shí),漏極─源極間電流Ids上升至約1.0×10-6安培以上。相較于圖8所繪示的裝置10的崩潰特性,裝置40的漏極─源極間電流Ids不會(huì)在漏極─源極間電壓Vds約為80伏特時(shí)陡升。

雖然上述實(shí)施例是針對如圖4至圖6所示的N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置40,以及如圖7A至圖7L所示的制造N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置40的方法,所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者當(dāng)能理解,本發(fā)明的概念同樣適用于P型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置,其所有的元件具有與N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置40相反的導(dǎo)電型。

所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者亦能理解本發(fā)明的概念可應(yīng)用于其他半導(dǎo)體裝置及其制造方式,例如絕緣柵雙極晶體管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)裝置。絕緣柵雙極晶體管裝置具有類似于圖4至圖6所示的N型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管裝置40的結(jié)構(gòu),除了將裝置40的第一N型重?fù)诫s區(qū)465替換為作為絕緣柵雙極晶體管的漏極的P型重?fù)诫s區(qū)之外。

本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者,根據(jù)說明書以及此處所揭露發(fā)明的實(shí)施,應(yīng)可明白具有其他實(shí)施例。說明書與范例僅作為例示,本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍,當(dāng)視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。

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