專利名稱：高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置與制造該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，且特別是有關(guān)于一種適用于特高壓操作的具有隔離結(jié)構(gòu)的N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
近年來幾乎在所有的電子裝置制造方面都有裝置規(guī)?？s小的趨勢。當(dāng)裝置實質(zhì)上具有相同的容量，較小型的電子裝置比起較大且笨重的電子裝置更受到歡迎。因此，具有制造較小的元件的技術(shù)可明確地促使從業(yè)者生產(chǎn)出較小的裝置以設(shè)置這些較小元件。然而， 許多現(xiàn)代電子裝置需要執(zhí)行驅(qū)動功能(例如是交換裝置)及數(shù)據(jù)處理兩者、或是執(zhí)行其它的判斷功能。使用低電壓互補金屬氧化物半導(dǎo)體(complementarymetal-oxide-semicond uctor, CMOS)技術(shù)是不能使裝置具有這些雙重功能的。因此，目前已經(jīng)發(fā)展出高電壓集成電 各(high-voltage integrated circuits, HVIC)或功率集成電各(power-integrated circuits, PIC)以試圖將高電壓裝置結(jié)構(gòu)與低電壓裝置結(jié)構(gòu)整合在單一芯片上。在相對高電壓進行開關(guān)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用裝置，例如包括平板顯示器、光源及鎮(zhèn)流器應(yīng)用(例如是發(fā)光二極管的發(fā)光應(yīng)用)、電源供應(yīng)器(例如是移動裝置充電器)以及其它許多產(chǎn)品?？蛇\用在這些應(yīng)用裝置中的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置應(yīng)該具有高擊穿電壓，以避免從高電壓區(qū)域到低電壓區(qū)域的擊穿，并具有相對低的導(dǎo)通電阻。一般而言，電源裝置可歸類為垂直結(jié)構(gòu)和橫向結(jié)構(gòu)等兩種裝置。運用垂直結(jié)構(gòu)的裝置具有一電流路徑是通過襯底從裝置的頂部流到裝置的底部。運用橫向結(jié)構(gòu)的裝置具有一電流路徑是經(jīng)由同一表面(例如是芯片的上表面)進出芯片(集成電路)。橫向結(jié)構(gòu)可以允許不同型態(tài)的補償及將多重橫向裝置設(shè)置于同一襯底上。然而，這樣做僅對電性分離有效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供具有芯片面積效率最佳化可在特高壓側(cè)操作的一些實施例。再者， 一些實施例是提供用于高壓側(cè)操作的隔離結(jié)構(gòu)。在一優(yōu)選實施例中，提供高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(high-voltagemetal-oxide-s emiconductor, HVM0S)裝置(“優(yōu)選的”在本文中是指“作為范例、例子或附圖”)。高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體可以包括一源極、一漏極、一柵極、一漂移區(qū)域及一自我保護區(qū)域。柵極設(shè)置接近于源極。漂移區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上設(shè)置于漏極與柵極和源極的一區(qū)域之間。自我保護區(qū)域設(shè)置接近于漏極。在另一優(yōu)選實施例中，是提供一高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法。此方法可以包括提供一源極與一柵極，該源極與該柵極彼此接近。提供一漏極。提供一漂移區(qū)域，實質(zhì)上設(shè)置于漏極與柵極和源極的一區(qū)域之間。提供一自我保護區(qū)域，設(shè)置接近于漏極。為了對本發(fā)明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下


圖1繪示根據(jù)一實施例的特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的剖面圖。圖2，包括圖2A到圖2D，是根據(jù)一實施例繪示制造圖1的裝置的流程。圖3提供在一實施例中材料的摻雜濃度，當(dāng)強調(diào)圖1的實施例裝置中的四個特定區(qū)域的附圖。圖4，包括圖4A到圖4D，繪示圖3中每一強調(diào)的個別輪廓區(qū)域的摻雜濃度的詳細輪廓。圖5繪示一實施例中裝置設(shè)計的俯視圖。圖6繪示一實施例中運用一金屬場板替代二金屬場板來電性連接(如圖1及圖2 所顯示)。圖7繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中高電壓N型阱可在主體源極P型阱下方延伸。圖8繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中額外的N型摻雜內(nèi)埋層是提供于主體源極P型阱下方。圖9繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中設(shè)置于高電壓互連區(qū)域的P型阱分為互相隔開的二 P型阱。圖10繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中圖9的P型阱具有P型頂層設(shè)置于P 型阱下面。圖11繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置于高電壓互連區(qū)域中的P型阱具有P型頂層設(shè)置于其下方。圖12繪示根據(jù)一實施例中，本發(fā)明的實施例的特征如何提供隔離與自我保護以避免特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓側(cè)與接地之間產(chǎn)生漏電路徑。圖13繪示根據(jù)本發(fā)明的一實施例中關(guān)于方法的操作提供具有隔離結(jié)構(gòu)的用于特高壓操作的N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置。圖14繪示根據(jù)一實施例中特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的剖面圖。圖15，包括圖15A到圖15D，是根據(jù)一實施例繪示制造圖14的裝置的流程。圖16提供在一實施例中材料的摻雜濃度，當(dāng)強調(diào)圖14的實施例裝置中的四個特定區(qū)域的附圖。圖17，包括圖17A到圖17D，繪示圖16中每一強調(diào)的個別輪廓區(qū)域的摻雜濃度的
詳細輪廓。圖18繪示一實施例中裝置設(shè)計的俯視圖。圖19繪示一實施例中運用一金屬場板替代二金屬場板來電性連接(如圖14及圖 15所顯示)。圖20繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中高電壓N型阱可在主體源極P型阱下方延伸。圖21繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中額外的N型摻雜內(nèi)埋層是提供于主體源極P型阱下方。
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圖22繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中設(shè)置于高電壓互連區(qū)域的P型阱是被移除。圖23繪示根據(jù)一實施例中，本發(fā)明的實施例的特征如何提供隔離與自我保護以避免特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓側(cè)與接地之間產(chǎn)生漏電路徑。圖M繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中高電壓N型阱設(shè)置于高壓側(cè)區(qū)域中。圖25繪示根據(jù)一實施例的可選擇的結(jié)構(gòu)中高電壓N型阱設(shè)置于高壓側(cè)區(qū)域中且于N型摻雜內(nèi)埋層的上方，且另一 N型摻雜內(nèi)埋層也可以提供。主要元件符號說明10、100、1010、1100 襯底；12、102、200、1012、1012，、1102、1102，、1112，N 型摻雜內(nèi)埋層；14、48、1014、1048 高壓側(cè)操作區(qū)域P型阱；20、20，、104、1020、1020，、1024、1104、1112、高電壓 N 型阱；22、110 :N 型外延層；30、30，、106、1030、1106 :P 型頂層；40、45、46、1040、1045、1046 :P 型阱；42、130、1042、1130 主體源極 P 型阱；44、1044 高電壓互連區(qū)域P型阱；50、120、1050、1120 :N 型阱;52、1052:主體;54、1054:源極；56、154、1056、1154 漏極；60、140、1060、1140 第一場氧化物；62、142、1062、1142 第二場氧化物；64、1064 第三場氧化物；66、1066 第四場氧化物；68、1068 第五場氧化物；70、150、1070、1150 柵極；74、78、1074、1078 絕緣層；76、1076、1080 金屬層；80、166、1166 第二金屬層；100 =P 型襯底；122、1122、1124 :P 型阱;152、1152 主體源極 ；160、1160 層間介電質(zhì)材料；162、1162:第一金屬層;164、1164 金屬間介電質(zhì)層；210 =P型阱隔離區(qū)域；220 =P型阱部分；1022、1110 :P 型外延層;
D 漏極；G 柵極；S&B 源極主體；
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明的一些實施例將參照所附的附圖在本文中更完整的說明，但并非本發(fā)明所有的實施例皆顯示出來。的確，本發(fā)明不同的實施例可以許多不同的形式實施且不應(yīng)理解為限制于本文的實施例。更準(zhǔn)確地說，提供這些實施例以使公開內(nèi)容滿足且適用于法律要求。 本發(fā)明的一些實施例可提供一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)用在特高壓操作(例如是大于650伏特)。更進一步，一些實施例可提供制造用于高壓側(cè)操作的隔離結(jié)構(gòu)的流程。 一些實施例也可以提供對有特高壓高電流需求的芯片面積效率最佳化的設(shè)計。通過實施例提供的結(jié)構(gòu)可以包括使用外延生長的P型外延層。一些實施例也可以運用P型材料在特別的P型阱(P-well，PW)構(gòu)造以提供隔離，用以同時自我保護及隔離之用。N型材料也可以被運用于高電壓N型阱(high-voltage N-well, HVNW)以支撐和維持在特高壓下操作。在一些實施例中，可應(yīng)用二層的高電壓N型阱；在P型外延層沉積前，可先設(shè)置一高電壓N型層，而在P型外延層沉積后，可再設(shè)置另一高電壓N型阱層。圖1繪示根據(jù)一實施例的特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的剖面圖。半導(dǎo)體裝置可以包括一襯底10。在一實施例中，襯底10可為一 P型襯底。在一實施例中，半導(dǎo)體裝置可更進一步包括一 N型摻雜內(nèi)埋層12(N-doped buried layer, NBL)設(shè)置于襯底10的高壓側(cè)操作區(qū)域14。在其它實施例中，N型摻雜內(nèi)埋層12也可在高壓側(cè)操作區(qū)域14提供隔離功能。襯底10也可以包括一高電壓N型阱層20設(shè)置于襯底10中。在一實施例中，N型外延層22可設(shè)置于襯底10上方。高電壓N型阱層20可提供增高的臨界電場以避免在高操作電壓(例如是大于650伏特)下?lián)舸?。在一些實施例中，高電壓N型阱層20可以包括一 P型頂層(P-Toplayer) 30設(shè)置于高電壓N型阱層20。P型頂層30可進一步地在擊穿之前減少表面場。N型外延層22可以具有一個或多個P型阱(P-wells，Pffs)和/或N型阱(N-wells, NWs)在N型外延層22 內(nèi)(在本文的不同例子中，這些阱意指阱區(qū)域，例如是P型阱區(qū)域)。如圖1所示，舉例來說，沿著N型阱50可提供P型阱40、主體源極P型阱42、高電壓互連區(qū)域P型阱44與高壓側(cè)操作區(qū)域P型阱48。在一些實施例中，P型阱區(qū)域可進一步包括具有P型或N型材料的更高摻雜濃度的區(qū)域，是分別為P+區(qū)域及N+區(qū)域。主體源極P型阱42的P+區(qū)域可相當(dāng)于裝置的主體52，而主體源極P型阱42的N+區(qū)域可對應(yīng)于裝置的源極M。同時，N+區(qū)域設(shè)置于N型外延層22中，N+區(qū)域設(shè)置于N型外延層22中的一部分于對應(yīng)于高電壓N型阱層20的邊緣可形成裝置的漏極56。在一實施例中，多個場氧化層(field-oxide films，F(xiàn)OXs)可設(shè)置接近于N型外延層22 (和/或任意或全部的P型阱、N型阱)。在一實施例中，第一場氧化物60可設(shè)置接近于P型阱40的一部分，第二場氧化物62可設(shè)置接近于N型阱50，且第三場氧化物64可設(shè)
8置介于主體源極P型阱42以及對應(yīng)于漏極56的N+區(qū)域之間。第四場氧化物66可設(shè)置接近于高電壓互連區(qū)域P型阱44，而第五氧化物68可設(shè)置介于N型摻雜內(nèi)埋層12上的N+區(qū)域以及高壓側(cè)操作區(qū)域P型阱48之間。在一實施例中，裝置的柵極70可形成于源極M以及第三場氧化物64之間。柵極 70可在主體源極P型阱42的一部分以及第三場氧化物64上延伸。裝置的一區(qū)域于主體的邊緣與漏極的邊緣延伸可定義為特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體。高電壓互連區(qū)域P型阱 44可提供特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體及其它元件之間的隔離，其它元件是通過圖1的裝置定義且位于側(cè)向高電壓集成電路(high-voltage integrated circuits，HVIC)或功率集成電路(power-integrated circuits, PIC)的相同襯底上。在一實施例中，絕緣層74可沉積于場氧化物、P型阱及N型阱、或可能暴露的N型外延層22的部分上。絕緣層74可以具有不同的電極(例如是對應(yīng)的主體、源極及漏極)設(shè)置于絕緣層74。在一些實施例中，金屬層76可沉積在選擇的絕緣層74的部分的上方。金屬層76可用來連接特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體至其它不同的元件。再者，在一些實施例中，金屬層76的一部分可通過高電壓互連區(qū)域P型阱44的上方以提供互連于特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體與其它不同的元件之間。P型阱44可提供自我保護及隔離。在一些實施例中，另一絕緣層78可沉積于金屬層76上方，而第二金屬層80可提供于絕緣層78上方。圖2，包括圖2A到圖2D，是根據(jù)一實施例繪示制造圖1的裝置的流程。如圖2A所示，一開始可提供一 P型襯底100，且N型摻雜內(nèi)埋層102可形成于P型襯底100中，形成方法例如是經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序。之后高電壓N型阱區(qū)域104可形成于P型襯底100 的一部分中，其與N型摻雜內(nèi)埋層102隔開。高電壓N型阱區(qū)域104也可以經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序形成。在一些實施例中，之后P型頂層區(qū)域106可形成在高電壓N型阱區(qū)域104 中，例如是經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序形成。在一些實施例中，以擴散注入(drive in)程序可完成形成N型摻雜內(nèi)埋層102。圖2B根據(jù)一實施例更進一步繪示制造圖1的裝置的流程的進程。如圖2B所示，N 型外延層Iio可沉積于P型襯底100的上方(以及高電壓N型阱104、N型摻雜內(nèi)埋層102 及P型頂層區(qū)域106所暴露的部分)。N型外延層110可外延生長于P型襯底100上方。在透過刻蝕光刻及涂布程序以在N型外延層110提供各種不同的P型阱步驟之后，是可完成與高電壓N型阱區(qū)域104相關(guān)的擴散注入操作。接著擴散注入操作之后，N型阱120也可以經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序提供于P型外延層110中。在N型外延層110中的P型阱可以包括一 P型阱122，設(shè)置于高電壓N型阱區(qū)域 104與N型摻雜內(nèi)埋層102之間。P型阱122可在裝置的高電壓互連區(qū)域中提供保護與隔離作用?？商峁┯贜型外延層110中的其它P型阱可以包括一主體源極P型阱130。如圖2C所示，多個場氧化層可生長在對應(yīng)如上所述的不同區(qū)域的位置上。運用刻蝕光刻技術(shù)，場氧化層可生長于它們各自的位置上。在一實施例中這些場氧化層的生長，第一場氧化物140可生長于高電壓N型阱區(qū)域104的一部分上方，而第二場氧化物142可生長于第P型阱122上方。多晶硅層可沉積于暴露部分的頂部上，且之后除了從主體源極P 型阱130延伸至第一場氧化物140的多晶硅層的一部分外，所有多晶硅層可通過刻蝕光刻技術(shù)移除以形成柵極150。之后，更進一步的著手進行刻蝕光刻技術(shù)及涂布以導(dǎo)入不同濃度的N型及P型摻雜物在N型外延層110以及P型阱的不同部分。舉例來說，主體源極P型阱130可以具有P及N摻雜區(qū)域形成于主體源極P型阱130中，以分別定義出主體及源極 152。同時，介于第一場氧化物140及第二場氧化物142之間的N型外延層110的暴露部分， 可形成一 N摻雜區(qū)域以定義出漏極154。如圖2D所示，層間介電質(zhì)(inter-layer dielectric, ILD)材料160可沉積于暴露的場氧化層、柵極150、主體源極152、漏極154、P型阱122和其它暴露部分之上。接觸件可被包括于對應(yīng)于主體源極152、漏極巧4及其它不同元件的層間介電質(zhì)材料160中。之后層間介電質(zhì)材料160可被第一金屬層162覆蓋。接下來可使用刻蝕光刻技術(shù)來移除部分第一金屬層162，以在需要的位置形成互連線。之后金屬間介電質(zhì)層164可和位于適當(dāng)位置的接觸件一起形成。接下來第二金屬層166可形成于金屬間介電質(zhì)層164上，且可使用刻蝕光刻技術(shù)移除部分第二金屬層166，以再次在需要的地方形成互連線。圖3提供在一實施例中材料的摻雜濃度，且強調(diào)圖1的裝置中的四個特定區(qū)域 (分別標(biāo)示為輪廓1、輪廓2、輪廓3及輪廓4)的附圖。圖4，包括圖4A到圖4D顯示每一各別的區(qū)域的摻雜濃度的輪廓。在此部分中，圖4A對應(yīng)于圖3上的輪廓1，圖4B對應(yīng)于圖3 上的輪廓2，圖4C對應(yīng)于圖3上的輪廓3，圖4D對應(yīng)于圖3上的輪廓4。圖5繪示一實施例中裝置設(shè)計的俯視圖。如上所述，只要提供有效電性隔離，側(cè)向結(jié)構(gòu)可以允許側(cè)向結(jié)構(gòu)的不同形式且/或多重元件的使用被實施在相同襯底上。本發(fā)明的實施例可提供充分的隔離，以在高壓側(cè)上能夠維持在非常高電壓(例如大于650伏特) 下操作。因此，如圖5所示，具有多重金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的裝置，也許包括高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(high-voltage M0S，HVM0S)裝置及低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(low-voltage MOS, LVM0S)裝置，兩者都可以提供在同一襯底上。如圖5所示，三個金屬氧化物半導(dǎo)體裝置(其可為任何高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體及低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體的組合)可提供于相同襯底上。應(yīng)注意實施例也可以提供其它裝置(例如是低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體、雙極接面晶體管(bipolar junction transistors, BJTs)電容、電阻等等)于高電壓區(qū)域中。各個裝置具有對應(yīng)的柵極G、漏極 D以及源極主體S&B。高電壓N型阱區(qū)域(其可以包括二層如上所述的設(shè)置)是指分別位于各個柵極G及源極D的下方的區(qū)域。在一些實施例中，N型摻雜內(nèi)埋層也可以設(shè)置在高電壓N型阱區(qū)域中。然而，分開的N型摻雜內(nèi)埋層200也顯示在圖5中。如上所述，金屬可形成于部分裝置上方，用以提供于一特定實施例中的可能需要的任一連接線。也顯示P型阱隔離區(qū)域210用以自我保護。圖中也顯示其它P型阱區(qū)域220且該些區(qū)域可能作為接地之用。在一優(yōu)選實施例中，虛線圍起的較大區(qū)域(繪于圖5的右側(cè)上)可提供以應(yīng)高電流需求。如上所述的實施例，能夠使多重元件形成于高電壓操作的相同襯底上。然而，本發(fā)明的實施例并非限制在上述特定的實施例。反而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解上述實施例后所作的更改與修正并不違反本發(fā)明的精神與范圍。圖6到圖11顯示可供選擇的結(jié)構(gòu)并可運用在關(guān)于本發(fā)明的實施例。如圖6所示，一些實施例可僅運用一金屬場板替代二金屬場板(如圖1的實施例所述)來電性連接。在其它可選擇的實施例中，高電壓N型阱，如圖7中的第一高電壓N型阱層20’，可在主體源極P型阱下延伸。在另一實施例中，可于主體源極P型阱42下形成一額外的N型摻雜內(nèi)埋層12’，如圖8所示。新增的N型摻雜內(nèi)埋層12’或高電壓N型阱20’可使容許的源極電壓提高操作。再一其它實施例，設(shè)置在高電壓互連區(qū)域(例如圖1中的高電壓互連區(qū)域P型阱44)中的P型阱可分為彼此隔開的二 P型阱，如圖9所繪示的實施例所顯示。在這方面，圖9中的P型阱45與P型阱46替代圖1中的P型阱44。在一些實施例中，額外的P型頂層30’可置入于P型阱45及46的下方處，用以增加自我保護能力如圖10所繪示。在可選擇的實施例中，僅單一 P型阱設(shè)置于高電壓互連區(qū)域中(例如是P型阱44)，額外的P型頂層30’也可以使用于圖11中。實施例可提供多種結(jié)構(gòu)特征以使裝置可維持在高電壓操作。舉例來說，一些實施例可利用具有足夠接口深度的高電壓N型阱以使裝置維持在高電壓操作。使用相對薄的N 型外延層，可提供足夠的元件擊穿電壓。更進一步，在高電壓互連區(qū)域中的P型阱也可以協(xié)助提供自我保護及隔離。在一些實施例中，P型頂層可進一步支持高電壓操作，且N型摻雜內(nèi)埋層可避免從高電壓區(qū)域經(jīng)由襯底到接地發(fā)生擊穿(一個漏電流路徑)，其被圖12中顯示為虛線箭頭的N型摻雜內(nèi)埋層給抑制。圖12根據(jù)一實施例顯示特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的高壓側(cè)及接地。圖13繪示根據(jù)一實施例的形成特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體的方法的流程圖。如圖13所示，此方法可以包括步驟400中提供彼此接近的一源極與一柵極，且在步驟410中提供一漏極。此方法在步驟420中可提供一漂移區(qū)域，實質(zhì)上設(shè)置于漏極與柵極和源極的一區(qū)域之間，且在步驟430中提供一自我保護區(qū)域，設(shè)置接近于該漏極。在一實施例中，對如上所述的方法做更改且/或增加也可以被實施。在不同的實施例中，更改且/或新增可被彼此有關(guān)聯(lián)性地或個別地增加。在一些實施例中，方法可更進一步包括提供一 P型材料的襯底。且形成一高電壓N型阱(high-voltage N-well, HVNW) 區(qū)域，設(shè)置于該襯底的一部分中以形成該漂移區(qū)域。此方法可還包括形成一N型摻雜內(nèi)埋層(n-dopedburied layer，NBL)，設(shè)置于襯底的另一部分(與高電壓N型阱區(qū)域隔開)。形成一具有外延生長N型材料的N型外延層，設(shè)置于該襯底、該高電壓N型阱區(qū)域及該第一 N 型摻雜內(nèi)埋層上方處。在一些實施例中，此方法可進一步包括形成一主體源極P型阱(PW) 且主體源極P型阱位于N型外延層的一部分。N型外延層的一部分是鄰接于接近高電壓N 型阱區(qū)域的N型外延層的一部分，形成柵極以從主體源極P型阱延伸至一場氧化層，場氧化層設(shè)置在接近于高電壓N型阱區(qū)域的N型外延層的一部分的上方處。且形成漏極位在接近于高電壓N型阱區(qū)域的N型外延層的一部分，并也鄰接于其上有柵極形成的場氧化層的一相對側(cè)。在一些實施例中，形成高電壓N型阱區(qū)域可以包括形成高電壓N型阱區(qū)域以包括一 P型頂層，P型頂層設(shè)置于高電壓N型阱區(qū)域的一部分。在一些實施例中，此方法可進一步包括層間介電質(zhì)材料層形成于N型外延層的上方處，且形成第一金屬場板于層間介電質(zhì)材料層的至少一部分的上方處。在一實施例中，此方法可進一步包括設(shè)置金屬間介電質(zhì)層于第一金屬場板及第二金屬場板之間。在一些實施例中，此方法可進一步包括形成一第二 N 型摻雜內(nèi)埋層接近于高電壓N型阱區(qū)域，其中主體源極P型阱設(shè)置于第二 N型摻雜內(nèi)埋層的上方處。本發(fā)明一些可選擇的實施例中，可提供N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置用于特高壓操作(例如大于650伏特)，以P型外延代替N型外延。關(guān)于這方面，通過一些實施例提供的結(jié)構(gòu)可以包括外延生長P型外延層的使用。一些實施例也可以在特別地P型阱組態(tài)中運用 P型材料以提供自我保護及隔離。N型材料也可以運用在高電壓N型阱中以維持操作于特高壓。在一些實施例中，高電壓N型阱可應(yīng)用于二層中。一高電壓N型阱層可在P型外延層設(shè)置前設(shè)置，而另一高電壓N型阱層可在P型外延層設(shè)置后設(shè)置。圖14繪示根據(jù)一實施例中的特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的剖面圖。裝置可以包括襯底1010。在一實施例中，襯底1010可為P型襯底。在一實施例中，裝置可進一步包括N型摻雜內(nèi)埋層1012設(shè)置在襯底1010的高壓側(cè)操作區(qū)域1014?；蛟S在其它實施例中，N型摻雜內(nèi)埋層1012可提供隔離功能于高壓側(cè)操作區(qū)域1014。襯底1010也可以包括第一高電壓N型阱層1020，設(shè)置于襯底1010中。在一實施例中，P型外延層1022可設(shè)置于襯底1010的上方處。第二高電壓N型阱層IOM可設(shè)置于P型外延層1022中接近第一高電壓N型阱1020的位置。第一及第二高電壓N型阱層1020及IOM可提供一增加的臨界電場以避免在高操作電壓(例如大于650伏特)下?lián)舸?。在一些實施例中，第一及第二高電壓N型阱層1020及IOM可以包括P型頂層設(shè)置在其中。P型頂層1030可在擊穿前減少表面場。P型外延層1022可以具有一或多個P 型阱及/或N型阱提供于其中(本文中這些阱在不同的實施例中意指阱區(qū)域，例如是P型阱區(qū)域)。如圖14所示，舉例來說，P型阱1040、主體源極P型阱1042、高電壓互連區(qū)域P 型阱1044及高壓側(cè)操作區(qū)域P型阱1048可沿N型阱1050提供。在一些實施例中，高電壓互連區(qū)域P型阱1044可分為二 P型阱(例如為P型阱1045及1046)以提供增加的自我保護及隔離。在一些實施例中，P型阱區(qū)域可進一步包括具有P型或N型材料的更高摻雜濃度的區(qū)域，是分別為P+區(qū)域及N+區(qū)域。主體源極P型阱1042的P+區(qū)域可相當(dāng)于裝置的主體1052，而主體源極P型阱1042的N+區(qū)域可對應(yīng)于裝置的源極ΙΟΜ。同時，N+區(qū)域設(shè)置于第二高電壓N型阱IOM中可對應(yīng)于裝置的漏極1056。在一實施例中，多個場氧化層(field-oxide films，F(xiàn)OXs)可設(shè)置接近于P型外延層1022 (和/或任意或全部的P型阱、N型阱及第二高電壓N型阱層1024)。在一實施例中，第一場氧化物1060可設(shè)置接近于P型阱1040的一部分，第二場氧化物1062可設(shè)置接近于N型阱1050，且第三場氧化物1064可設(shè)置介于主體源極P型阱1042以及對應(yīng)于漏極 1056的N+區(qū)域之間。第四場氧化物1066可設(shè)置接近于高電壓互連區(qū)域P型阱1044，而第五氧化物1068可設(shè)置介于N型摻雜內(nèi)埋層1012上的N+區(qū)域以及高壓側(cè)操作區(qū)域P型阱 1048之間。在一實施例中，裝置的柵極1070可形成于源極IOM及第三場氧化物1064之間。 柵極1070可延伸于主體源極型阱1042及第三場氧化物1064的一部分上。裝置中在主體邊緣及漏極邊緣之間延伸的區(qū)域可定義為特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置。高電壓互連區(qū)域P型阱1044可提供特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體及其它元件之間的隔離，其它元件是通過圖1的裝置定義且位于側(cè)向高電壓集成電路(high-voltage integrated circuits, HVIC)或功率集成電路(power-integrated circuits, PIC)的相同襯底上。在一實施例中，絕緣層1074可沉積于場氧化物、P型阱及N型阱、或可能暴露的P 型外延層1022的部分上。絕緣層1074可以具有不同的電極(例如是對應(yīng)的主體、源極及漏極)設(shè)置于絕緣層1074。在一些實施例中，金屬層1076可沉積于選擇的絕緣層1074的部分的上方。金屬層1076可用來連接特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體至其它不同的元件。再者，在一些實施例中，金屬層1076可通過高電壓互連區(qū)域P型阱1044的上方以提供互連于特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體與其它不同的元件之間。P型阱1044可提供自我保護及隔
12離。在一些實施例中，另一絕緣層1078可沉積于金屬層1076上方，而第二金屬層1080可提供于絕緣層1078上方。圖15，包括圖15A到圖15D，是根據(jù)一實施例繪示制造圖14的裝置的流程。如圖 15A所示，一開始可提供一 P型襯底1100，且N型摻雜內(nèi)埋層1102可形成于P型襯底1100 中，形成方法例如是經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序。之后第一高電壓N型阱區(qū)域1104可形成于 P型襯底1100的一部分中，其與N型摻雜內(nèi)埋層1102隔開。第一高電壓N型阱區(qū)域1104 也可以經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序形成。在一些實施例中，之后P型頂層區(qū)域1106可形成在第一高電壓N型阱區(qū)域1104中，例如是經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序形成。在一些實施例中， 以擴散注入(drive in)程序可完成形成N型摻雜內(nèi)埋層1102。圖15B根據(jù)一實施例更進一步繪示制造圖14的裝置的流程的進程。如圖15B所示，P型外延層1110可沉積于P型襯底1100的上方(以及第一高電壓N型阱1104、N型摻雜內(nèi)埋層1102及P型頂層區(qū)域1106所暴露的部分)。P型外延層1110可外延生長于P型襯底1100上方，且之后有第二高電壓N型阱區(qū)域1112形成于P型外延層1110中并位于P 型外延層1110的一部分，該部分對應(yīng)于第一高電壓N型阱區(qū)域1104的位置。第二高電壓N 型阱區(qū)域1112可經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序形成。在透過刻蝕光刻及涂布程序以在P型外延層1110提供各種不同的P型阱步驟之后，是可完成與第二高電壓N型阱區(qū)域1112相關(guān)的擴散注入(Drive in)操作。接著擴散注入操作之后，N型阱1120也可以經(jīng)由刻蝕光刻及涂布程序提供于P型外延層1100中。在P型外延層1110中的P型阱可以包括一第一P型阱1122及一第二 P型阱IlM， 兩者互相分離且設(shè)置于第一及第二高電壓N型阱區(qū)域1104及1112與N型摻雜內(nèi)埋層1102 之間。第一及第二 P型阱1122及IlM可在裝置的高電壓互連區(qū)域中提供保護與隔離作用。 提供于P型外延層1110中的其它P型阱，可以包括一主體源極P型阱1130。如圖15C所示，多個場氧化物可生長在對應(yīng)如上所述的不同區(qū)域的位置上。運用刻蝕光刻技術(shù)，場氧化層可生長于它們各自的位置上。在一實施例中，在場氧化物層的生長之間，第一場氧化物1140可生長于第二高電壓N型阱區(qū)域1112的一部分上方，而第二場氧化物1142可生長于第一 P型阱1122及第二 P型阱IlM上方。多晶硅層可沉積于暴露部分的頂部上，且之后除了從主體源極P型阱1130延伸至第一場氧化物1140的多晶硅層的一部分外，所有多晶硅層可通過刻蝕光刻技術(shù)移除以形成柵極1150。之后，更進一步的著手進行刻蝕光刻技術(shù)及涂布以導(dǎo)入不同濃度的N型及P型摻雜物于P型外延層1110、P型阱以及第二高電壓N型阱區(qū)域1112的不同部分。舉例來說，主體源極P型阱1130可以具有 P及N摻雜區(qū)域形成于主體源極P型阱1130中，以分別定義出主體及源極1152。同時，介于第一場氧化物1140及第二場氧化物1142之間的第二高電壓N型阱1112的暴露部分，可形成一 N摻雜區(qū)域以定義出漏極11M。如圖15D所示，層間介電質(zhì)(inter-layer dielectric, ILD)材料1160可沉積于暴露的場氧化層、柵極1150、主體源極1152、漏極1154、第一及第二 P型阱1122及IlM和其它暴露項目之上。接觸件可被包括于對應(yīng)于主體源極1152、漏極IlM及其它不同元件的層間介電質(zhì)材料1160中。之后層間介電質(zhì)材料1160可被第一金屬層1162覆蓋。接下來可使用刻蝕光刻技術(shù)來移除部分第一金屬層1162，以在需要的位置形成互連線。之后金屬間介電質(zhì)層1164可和位于適當(dāng)位置的接觸件一起形成。接下來第二金屬層1166可形成于金屬間介電質(zhì)層1164上，且可使用刻蝕光刻技術(shù)移除部分第二金屬層1166，以再次在需要的地方形成互連線。圖16提供在一實施例中材料的摻雜濃度，且強調(diào)圖14的裝置中的四個特定區(qū)域的附圖。圖17，包括圖17A到圖17D各別顯示各個標(biāo)示為輪廓1、輪廓2、輪廓3及輪廓4的區(qū)域的摻雜濃度的詳細輪廓。在此部分中，圖17A對應(yīng)于圖16上的輪廓1，圖17B對應(yīng)于圖 16上的輪廓2，圖17C對應(yīng)于圖16上的輪廓3，圖17D對應(yīng)于圖16上的輪廓4。圖18繪示一實施例中裝置設(shè)計的俯視圖。如上所述，只要提供有效電性隔離，側(cè)向結(jié)構(gòu)可以允許側(cè)向結(jié)構(gòu)的不同形式且/或多重元件的使用被實施在相同襯底上。本發(fā)明的實施例可提供充分的隔離，以在高壓側(cè)上能夠維持在非常高電壓(例如大于650伏特) 下操作。因此，如圖18所示，具有多重金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的裝置，也許包括高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(high-voltage M0S，HVM0S)裝置及低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(low-voltage MOS, LVM0S)裝置，兩者都可以提供在同一襯底上。如圖18所示，三個金屬氧化物半導(dǎo)體裝置(其可為任何高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體及低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體的組合)可提供于相同襯底上。應(yīng)注意實施例也可以提供其它裝置(例如是低電壓金屬氧化物半導(dǎo)體、雙極接面晶體管(bipolar junction transistors, BJTs)電容、電阻等等)在高電壓區(qū)域中。每個該裝置具有對應(yīng)的柵極G、漏極D以及源極主體S&B。高電壓N型阱區(qū)域(其可以包括二層如上所述的設(shè)置)是指分別位于每個該柵極G及源極D的下方的區(qū)域。在一些實施例中，N型摻雜內(nèi)埋層也可以設(shè)置在高電壓N型阱區(qū)域中。然而，分開的N型摻雜內(nèi)埋層1200也顯示在圖18中。如上所述，金屬可形成于部分裝置上方，用以提供于一特定實施例中的可能需要的任一連接線。P型阱隔離區(qū)域1210是用以自我保護(舉例來說，對應(yīng)于圖15的第一及第二 P型阱1122及1124)。 圖中也顯示其它P型阱區(qū)域1220且該些區(qū)域可能作為接地之用。在一優(yōu)選實施例中，以虛線框出的裝置的較大部分(繪于圖18的右側(cè)上)可提供以供應(yīng)高電流需求。如上所述的實施例，能夠使多重元件形成于高電壓操作的相同襯底上。然而，本發(fā)明的實施例并非限制在上述特定的實施例。反而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解上述實施例后所作的修改與更正并不違反本發(fā)明的精神與范圍。圖19到圖22顯示可供選擇的結(jié)構(gòu)并可運用在關(guān)于本發(fā)明的實施例。如圖19所示，一些實施例可僅運用一金屬場板替代二金屬場板(如圖14的實施例所述)來電性連接。在其它可選擇的實施例中，高電壓N型阱，如圖20中的第一高電壓 N型阱層1020’，可在主體源極P型阱下延伸。在另一實施例中，可于主體源極P型阱1042 下形成一額外的N型摻雜內(nèi)埋層1012’，如圖21所示。再一其它實施例，設(shè)置在高電壓互連區(qū)域(例如圖14中的高電壓互連區(qū)域P型阱1044)中的P型阱可去除，如圖22所繪示的實施例所顯示。實施例可提供多種結(jié)構(gòu)特征以使裝置可維持在高電壓操作。舉例來說，一些實施例可利用具有足夠接口深度的高電壓N型阱以使裝置維持在高電壓操作。在沉積P型外延層之前，通過形成第一高電壓N型阱層可提供具有足夠深度的高電壓N型阱，而之后再形成另一高電壓N型阱層。如此一來，P型外延可協(xié)助提供自我保護及隔離使實施例可在高電壓操作。更進一步，高電壓互連區(qū)域中的P型阱也可以協(xié)助提供自我保護及隔離。在一些實施例中，P型頂層可進一步支持高電壓操作及N型摻雜內(nèi)埋層可避免從高電壓區(qū)域經(jīng)由
14襯底到接地發(fā)生漏電。圖23根據(jù)一實施例顯示于特高壓N型金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的高壓側(cè)及接地。在一些實施例中，高壓側(cè)區(qū)域可進一步包括高電壓N型阱區(qū)域。舉例來說，圖 M繪示相似于圖15D的可選擇結(jié)構(gòu)，除了高電壓N型阱1105設(shè)置于高壓側(cè)區(qū)域中。另外一實施例，圖25繪示一可選擇的實施例，其中另一高電壓N型阱設(shè)置在高壓側(cè)中于N型摻雜內(nèi)埋層1102’的上方處，而另一 N型摻雜內(nèi)埋層1112’也被提供。相應(yīng)地，請回頭參照圖13，一可選擇的方法可以包括提供一 P型材料的襯底，且形成一第一高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于襯底的一部分中以形成漂移區(qū)域。此方法可進一步包括形成一 N型摻雜內(nèi)埋層，設(shè)置于襯底的另一部分，且形成一具有外延生長P型材料的P型外延層，設(shè)置于襯底、第一高電壓N型阱區(qū)域及N型摻雜內(nèi)埋層上方處。此方法也可以包括形成第二 N型摻雜內(nèi)埋層區(qū)域于P型外延層中接近于第一高電壓N型阱區(qū)域。在一些實施例中，此方法可進一步包括形成一主體源極P型阱(PW)是接近第一及第二高電壓N型阱區(qū)域處。形成柵極以從主體源極P型阱延伸至一場氧化層，場氧化層位于第二高電壓N型阱區(qū)域的一部分上。且形成漏極位于第二高電壓N型阱區(qū)域的另一部分，第二高電壓N型阱區(qū)域的另該部分鄰近于其上有柵極形成的場氧化層的一相對側(cè)。在一些實施例中，形成高電壓互連區(qū)域P型阱于N型摻雜內(nèi)埋層及第一與第二高電壓N型阱區(qū)域之間。在一些實施例中，形成高電壓互連區(qū)域型阱可以包括形成二互相隔離的二 P型阱于P型外延中，及/或形成于高電壓N型阱中的一 P型頂層。在一實施例中，此方法可進一步包括形成層間介電質(zhì)材料于P型外延層上方處，且形成一第一金屬場板于層間介電質(zhì)材料層的至少一部分上方處。一些實施例可進一步包括形成一金屬間介電質(zhì)(inter-metaldielectric，IMD)層， 金屬間介電質(zhì)層設(shè)置于第一金屬場板及第二金屬場板之間。在一些實施例中，此方法可進一步包括形成主體源極P型阱在第一及第二高電壓N型阱區(qū)域，或形成一第二 N型摻雜內(nèi)埋層接近于第一高電壓N型阱區(qū)域，且形成一主體源極P型阱接近于第一及第二高電壓N 型阱區(qū)域并在第二 N型摻雜內(nèi)埋層的上方處。本發(fā)明于本文中說明的許多具體的實施例以及其它實施例，使本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明上述說明及相關(guān)附圖所教導(dǎo)的優(yōu)點。因此，本發(fā)明并非限縮于特定公開的實施例， 且具體的實施例以及其它實施例被包括于所附的權(quán)利要求內(nèi)。更進一步，雖然在本文中上述說明及相關(guān)附圖描述優(yōu)選實施例及優(yōu)選的元件且/或功能的組合，但是在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，通過可選擇的實施例可提供不同的元件且/或功能的組合是可被理解的。關(guān)于此點，舉例來說，除了那些如上明確地描述的組合，不同的元件且/或功能的組合可被一些所附的權(quán)利要求所說明。雖然在本文中使用特定的詞匯，但它們是為通用和描述性的意義， 非用以限定于特定目的。
1權(quán)利要求
1.一種高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，包括 一源極；一漏極；一柵極，設(shè)置接近于該源極；一漂移區(qū)域，設(shè)置于該漏極與該柵極和該源極的一區(qū)域之間；以及一自我保護區(qū)域，設(shè)置接近于該漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中該自我保護區(qū)域包括二P 型阱，該二 P型阱設(shè)置于N型外延層中，且該二 P型阱彼此隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括 一襯底，由P型材料制成；一高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該襯底的一部分中以形成該漂移區(qū)域； 一第一 N型摻雜內(nèi)埋層，設(shè)置于該襯底的另一部分，該第一 N型摻雜內(nèi)埋層與該高電壓 N型阱隔開；以及一具有外延生長N型材料的N型外延層，設(shè)置于該襯底、該高電壓N型阱區(qū)域及該第一 N型摻雜內(nèi)埋層上方處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中一主體源極P型阱是設(shè)置于該N型外延層的一部分，該N型外延層的該部分是鄰接于接近該高電壓N型阱區(qū)域的該 N型外延層的一部分，其中該柵極的設(shè)置是從該主體源極P型阱延伸至一場氧化層，該場氧化層設(shè)置在接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的該部分的上方處，且其中該漏極設(shè)置在接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的另一部分，并也鄰接于其上有該柵極形成的該場氧化層的一相對側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中該自我保護區(qū)域包括一高電壓互連區(qū)域P型阱，該高電壓互連區(qū)域P型阱設(shè)置在該第一 N型摻雜內(nèi)埋層和接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的該部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中一P型頂層設(shè)置接近于該高電壓互連區(qū)域P型阱。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中該高電壓N型阱區(qū)域是設(shè)置以在該主體源極P型阱的下方處延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括一第二N型摻雜內(nèi)埋層， 該第二 N型摻雜內(nèi)埋層設(shè)置接近于該高電壓N型阱區(qū)域，其中一主體源極P型阱是設(shè)置于該第二 N型摻雜內(nèi)埋層的上方處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括 一襯底，由P型材料制成；一第一高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該襯底的一部分中以形成該漂移區(qū)域； 一第一 N型摻雜內(nèi)埋層，設(shè)置于該襯底的另一部分中；一具有外延生長P型材料的P型外延層，設(shè)置于該襯底、該第一高電壓N型阱與該第一 N型摻雜內(nèi)埋層的上方處；以及一第二高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該P型外延層中，該第二高電壓N型阱區(qū)域接近于該第一高電壓N型阱區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中一主體源極P型阱是形成在接近該第一及該第二高電壓N型阱區(qū)域處，其中該柵極的設(shè)置是從該主體源極P型阱延伸至一場氧化層，該場氧化層設(shè)置于該第二高電壓N型阱區(qū)域的一部分上，且其中該漏極設(shè)置于該第二高電壓N型阱區(qū)域的另一部分，該第二高電壓N型阱區(qū)域的另該部分鄰近于其上有該柵極形成的該場氧化層的一相對側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中該自我保護區(qū)域包括一高電壓互連區(qū)域P型阱，設(shè)置于該第一 N型摻雜內(nèi)埋層與該第一及該第二高電壓N型阱區(qū)域之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，其中該漂浮區(qū)域包括一P型頂層，該P型頂層設(shè)置于該漂浮區(qū)域的一部分中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括一層間介電質(zhì)材料層，設(shè)置于該柵極、該源極及該漏極的上方處；以及一第一金屬場板，設(shè)置于該層間介電質(zhì)材料層的至少一部分上方處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括一金屬間介電質(zhì)層， 該金屬間介電質(zhì)層設(shè)置于該第一金屬場板及一第二金屬場板之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置，還包括一第二N型摻雜內(nèi)埋層，該第二 N型摻雜內(nèi)埋層接近于該第一高電壓N型阱區(qū)域，其中一主體源極P型阱設(shè)置接近于該第一與該第二高電壓N型阱區(qū)域且在該第二 N型摻雜內(nèi)埋層上方處。
16.一種形成高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置的方法，包括 提供一源極與一柵極，該源極與該柵極彼此接近； 提供一漏極；提供一漂移區(qū)域，設(shè)置于該漏極與該柵極和該源極的一區(qū)域之間； 提供一自我保護區(qū)域，設(shè)置接近于該漏極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括 提供一P型材料的襯底；形成一高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該襯底的一部分中以形成該漂移區(qū)域； 形成一第一 N型摻雜內(nèi)埋層，設(shè)置于該襯底的另一部分；以及形成一具有外延生長N型材料的N型外延層，設(shè)置于該襯底、該高電壓N型阱區(qū)域及該第一 N型摻雜內(nèi)埋層上方處。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括形成一主體源極P型阱且該主體源極P型阱位于該N型外延層的一部分，該N型外延層的該部分是鄰接于接近該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的一部分，形成該柵極以從該主體源極P型阱延伸至一場氧化層，該場氧化層設(shè)置在接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的該部分的上方處，且形成該漏極位在接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的另一部分，并也鄰接于其上有該柵極形成的該場氧化層的一相對側(cè)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括形成該自我保護區(qū)域作為一高電壓互連區(qū)域 P型阱，該高電壓互連區(qū)域P型阱位在該第一 N型摻雜內(nèi)埋層和接近于該高電壓N型阱區(qū)域的該N型外延層的該部分之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括提供一襯底，該襯底由P型材料制成；形成一第一高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該襯底的一部分中以形成該漂移區(qū)域；形成一第一 N型摻雜內(nèi)埋層，設(shè)置于該襯底的另一部分中；形成一具有外延生長P型材料的P型外延層，設(shè)置于該襯底、該第一高電壓N型阱與該第一 N型摻雜內(nèi)埋層的上方處；以及形成一第二高電壓N型阱區(qū)域，設(shè)置于該P型外延層中，該第二高電壓N型阱區(qū)域接近于該第一高電壓N型阱區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括形成一主體源極P型阱是接近該第一及該第二高電壓N型阱區(qū)域處，形成該柵極以從該主體源極P型阱延伸至一場氧化層，該場氧化層位于該第二高電壓N型阱區(qū)域的一部分上，且形成該漏極位于該第二高電壓N型阱區(qū)域的另一部分，該第二高電壓N型阱區(qū)域的另該部分鄰近于其上有該柵極形成的該場氧化層的一相對側(cè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括形成該自我保護區(qū)域做為一高電壓互連區(qū)域 P型阱，該高電壓互連區(qū)域P型阱設(shè)置于該第一 N型摻雜內(nèi)埋層與該第一及該第二高電壓N 型阱區(qū)域之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置與制造該裝置的方法。高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置包括一源極、一漏極、一柵極、一漂移區(qū)域及一自我保護區(qū)域，柵極設(shè)置接近于源極，漂移區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上設(shè)置于漏極與柵極和源極的一區(qū)域之間，自我保護區(qū)域設(shè)置接近于漏極。本發(fā)明提供的高電壓金屬氧化半導(dǎo)體裝置具有芯片面積效率最佳化的優(yōu)點，可以用于特高壓側(cè)操作。
文檔編號H01L29/78GK102446955SQ20111025662
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者吳錫垣, 林正基, 林鎮(zhèn)元, 連士進, 陳建志 申請人:旺宏電子股份有限公司