[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种半导体装置的制造方法，且特别是有关于一种可提 高击穿电压(breakdown voltage)的半导体装置的制造方法。

背景技术

高电压元件可应用在多种领域中，包括：液晶显示器的驱动IC、电源管 理元件、电源供应器，非挥发性内存、通讯电路以及控制电路。其中较特别 的是，液晶显示器的驱动IC需要在低电压或中等电压下以驱动相关的逻辑电 路，而以高电压来驱动液晶显示器。由于单一芯片上的元件需要不同的击穿 电压，因此如何使高电压元件工艺与低电压及中等电压元件工艺兼容为一重 要问题。

一般而言，大部分金属氧化物半导体晶体管中可利用场离子布植(field implantation)工艺，在栅极与源极/漏极区域下方加入一绝缘层，来降低沟道中 的垂直电场。然而，以此种方式形成的金属氧化物半导体晶体管，可能会在 源极/漏极区的边缘或其下方发生漏电流，因而降低元件的击穿电压。

因此，需要一种新的半导体装置的制造方法以改善元件的击穿电压。

发明内容

本发明提供一种半导体装置的制造方法，包括下列步骤：提供一衬底， 包括一P型阱；定义一低压元件区和一高压元件区于该P型阱内；形成一光 阻层于该衬底上；提供一掩膜，包括一遮光区，其中该遮光区对应于该高压 元件区；利用该掩膜进行一微影工艺，以转移该掩膜上的图案至该衬底上的 该光阻层中；以及以该光阻层为掩膜进行一离子布植工艺，以将一P型离子 植入该衬底内，而形成选择性分布的该P型离子场于该高压元件区以外的区域。

本发明又提供一种半导体装置，包括：一衬底，包括一P型阱；一低压 元件区和一高压元件区，位于该P型阱上；以及一第一型离子场，位于该P 型阱内且分布于该高压元件区以外的区域。

该装置可降低金属氧化物半导体(MOS)装置与高压元件区接面所产生的 漏电流，进而改善元件的击穿电压，并因而可提升元件的操作电压(operation voltage)范围。相较于已知半导体装置，利用上述方法所制作的半导体装置， 约可提升40％以上的击穿电压。

附图说明

图1至图5是绘示按照一实施例所制造的半导体元件的剖面图及其制造 步骤。

图6为一P型离子场布植掩膜的制作流程图。

图7显示一已知半导体元件和本发明一实施例的半导体元件的击穿电压。

附图标号：

15a～光阻层；15b～图案化光阻层；20～场离子布植；20a～P型离子场；60～ 遮光区；24、74～浅沟槽隔离结构；72～P型阱；100～衬底；116～金属氧化物 半导体装置；123～源极区；124～漏极区；120～栅极电极；121栅极介电层；200～ 高压元件区；300～低压元件区；500～掩膜；S10、S11、S12、S13～步骤。

具体实施方式

以下将以实施例详细说明作为本发明的参考，且范例是伴随着图标说明 的。在图示或描述中，相似或相同的部分是使用相同的图号。在图示中，实 施例的形状或是厚度可扩大，以简化或是方便标示。图标中元件的部分将以 描述说明之。可了解的是，未绘示或描述的元件，可以具有各种本领域技术 人员所知的形式。此外，当叙述一层是位于一基板或是另一层上时，此层可 直接位于基板或是另一层上，或是其间亦可以有中介层。