[发明专利]横向扩散金属氧化物半导体结构及其制作方法

说明书

本发明公开一种横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal‑oxide‑semiconductor，LDMOS)结构及其制作方法，包含一栅极结构位于一基底上，一具有一第一导电型态的源极区，位于该基底中且位于该栅极结构的一边，一具有该第一导电型态的漏极区，位于该基底中且位于该栅极结构的另一边，以及一外延结构，位于该基底中，且位于该栅极结构与该漏极区之间。

技术领域

本发明涉及半导体晶体管元件，尤其是涉及一种横向扩散金属氧化物半导体(lateral diffused metal oxide semiconductor，LDMOS)晶体管元件及其制作方法。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal-oxide-semiconductor，LDMOS)元件是一种常见的功率半导体元件。由于横向扩散金属氧化物半导体元件具有水平式的结构，容易制造且易于和现行的半导体技术整合，进而减少制作成本。同时，其可以耐较高的击穿电压而具有高的输出功率，因此被广泛应用于功率转换器(power converter)、功率放大器(power amplifier)、切换开关(switch)、整流器(rectifier)等元件。

典型的金属氧化物半导体(MOS)结构包含有一控制栅极，以及两不相邻的源极与漏极。当电压施加于控制栅极时，电流即可通过位于控制栅极下方所产生，位于源极与漏极之间的可导电通道区。在LDMOS结构中，飘移区(drift space)设置于通道区与漏极区之间。在一些实施例中，还包含浅沟隔离(STI)或是场效氧化层(由氧化材质或是其他介电材质所构成)设置于飘移区内，且位于通道区与通道区与漏极区之间。在上述实施例中，电流将会流经浅沟隔离的下方。

然而，传统的LDMOS仍有一些缺点需要改进，例如元件拥有较高的导通电阻(on-resistance)，以及因寄生电容所产生的不可避免的消耗等。因此需要提出更进步的LDMOS结构以改善上述缺点。

发明内容

本发明提供一种横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal-oxide-semiconductor，LDMOS)结构，包含一栅极结构位于一基底上，一具有一第一导电型态的源极区，位于该基底中且位于该栅极结构的一边，一具有该第一导电型态的漏极区，位于该基底中且位于该栅极结构的另一边，以及一外延结构，位于该基底中，且位于该栅极结构与该漏极区之间。

综上所述，本发明提供一种LDMOS结构，在一实施例中，于漂移区内形成外延结构，并且于外延结构内掺杂离子，使得外延结构与漂移区所带有的电性互补。如此一来，当LDMOS的开关开启时，电流的路径将会增加，进而提高LDMOS的击穿电压而增加元件的稳定性。此外也由于可以通过调整掺杂至外延结构的离子浓度来微调电流路径，因此在制作工艺上也更具有灵活性。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)的上视图；

图2为本发明第一较佳实施例的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)的剖视图；

图3为本发明第二较佳实施例的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)的剖视图；

图4为本发明第三较佳实施例的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)的剖视图。

主要元件符号说明

100-1 LDMOS结构

100-2 LDMOS结构

100-3 LDMOS结构

102 基底

1021 顶面

1022 底面