[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于半导体装置，且特别是关于一种具有掺杂区的半导体装置及其制造方法。

背景技术

横向双扩散金氧半导体场效晶体管(LDMOSFET)为应用于包括如射频(RF)、功率转换(power conversion)、功率放大(power amplification)、静电放电(ESD)、及高电压应用等多种半导体元件应用的一种重要技术。于这些应用中，横向双扩散金氧半导体场效晶体管的源极区与主体区通常通过于后段工艺所形成的金属层及/或一重度掺杂半导体深阱(通称为sinker)而形成电连接。

然而，介于源极区与主体区之间的电连接关系使得不易于此两个区域之间建立起一电压差(differential voltage)，且降低了元件设计与应用的弹性。因此，便须要一种半导体元件内具有分隔的源极区与主体区的研究，以使得这些源极区与主体区分别适用于不同电压的操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种半导体装置及其制造方法，以使得半导体元件内具有分隔的源极区与主体区，并且源极区与主体区分别适用于不同电压的操作。

本发明的技术方案是提供一种半导体装置，包括：一半导体层；以及一掺杂阱，设置于该半导体层内且具有一第一导电类型。此半导体装置亦可包括一漏极区，设置于该掺杂阱内；以及一源极区与一主体区，设置于该半导体层内。再者，此半导体装置可包括一第一掺杂区，具有一第二导电类型，该第一掺杂区设置于该源极区与该掺杂阱之间；以及一第二掺杂区，具有该第一导电类型且设置于该源极区之下。此外，此半导体装置亦可包括一第三掺杂区，具有该第二导电类型且设置于该掺杂阱内；以及一第四掺杂区，设置于该掺杂阱内且位于该第三掺杂区之上，该第四掺杂区具有该第一导电类型。

于数个实施例中，上述半导体装置可包括一或多个下述特征：一第五阱，具有该第二导电类型且设置于该主体区之下；该第一掺杂区与该第五掺杂区具有大体相同的掺杂浓度；该第一掺杂区与该第五掺杂区具有不同的掺杂浓度；一场板，连接于至少该源极区、该漏极区或该主体区其中之一；一绝缘层，设置于该第一掺杂区上；以及一导电元件，设置于该绝缘层上；以及一场板，连接于该导电元件。

本发明还提供一种半导体装置，包括：一半导体层；以及一掺杂阱，设置于该半导体层内且具有一第一导电类型。上述半导体装置亦可包括一漏极区，设置于该掺杂阱内；以及一源极区与一主体区，设置于该半导体层内。上述半导体装置亦包括一第一掺杂区，具有一第二导电类型，该第一掺杂区设置于该源极区与该掺杂阱之间。此外，上述半导体装置亦可包括一第二掺杂区，具有该第一导电类型且设置于该源极区之下。

于数个实施例中，上述半导体装置可包括一或多个下述特征：一第三掺杂区，具有该第二导电类型且设置于该主体区之下；该第一掺杂区与该第三掺杂区具有大体相同的掺杂浓度；该第一掺杂区与该第三掺杂区具有不同的掺杂浓度；一场板，连接于至少该源极区、该漏极区或该主动区其中之一；一绝缘层，设置于该第一掺杂区上；以及一导电元件，设置于该绝缘层上；以及一场板，连接于该导电构件。

本发明还提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成具有一第一导电类型的一第一掺杂阱于具有一第二导电类型的一第一半导体层内；形成具有该第二导电类型的一第二半导体层于该第一半导体层上；形成具有该第一导电类型的一第二掺杂阱于该第二半导体层内；形成具有该第二导电类型的一第一掺杂区于该第二掺杂阱内；形成具有该第一导电类型的一第二掺杂区于该第二掺杂阱内，该第二掺杂区设置于该第一掺杂区之上；形成具有该第一导电类型的一第三掺杂区于该第二半导体层内，该第三掺杂区与该第二掺杂阱相分隔；形成具有该第二导电类型的一第四掺杂区于该第二半导体层内，该第四掺杂区形成于该第二掺杂阱与该第三掺杂区之间；形成具有该第二导电类型的一第五掺杂区于该第二半导体层内，该第五掺杂区与该第二掺杂阱与该第四掺杂区相分隔；形成一第一绝缘层于该第四掺杂区上；形成一导电元件于该绝缘层上；形成一源极区于该第三掺杂区上；形成一漏极区于该第二掺杂阱上；以及形成一主体区于该第二半导体层上。

本发明还提供一种半导体装置的制造方法，包括：形成具有一第一导电类型的一掺杂阱于一半导体层内；形成具有该第一导电类型的一第一掺杂区于该半导体层内，该第一掺杂区与该掺杂阱相分隔；形成具有该第二导电类型的一第二掺杂区于该半导体层内，该第二掺杂区设置于该掺杂阱与该第一掺杂区之间；形成一源极区于该第一掺杂区上；形成一漏极区于该掺杂阱上；以及形成一主体区于该半导体层上。