半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。半導(dǎo)體裝置包括一襯底、一第一摻雜區(qū)(doping region)、一第一阱(well)、一第一重?fù)诫s區(qū)(heavily doping region)、一第二重?fù)诫s區(qū)、一第三重?fù)诫s區(qū)以及一電阻元件。第一摻雜區(qū)設(shè)置于襯底上，第一阱設(shè)置于第一摻雜區(qū)內(nèi)。第一重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一阱內(nèi)。第二重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一阱內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)是與第一重?fù)诫s區(qū)間隔開來。第三重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一摻雜區(qū)內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)經(jīng)由電阻元件電性連接于第三重?fù)诫s區(qū)。襯底、第一阱及第二重?fù)诫s區(qū)具有一第一摻雜型態(tài)，第一摻雜區(qū)、第一重?fù)诫s區(qū)及第三重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于第二摻雜型態(tài)。
【專利說明】半導(dǎo)體裝置及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本
【發(fā)明內(nèi)容】
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)于一種具有低襯底漏電的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，各式半導(dǎo)體元件不斷推陳出新。舉例來說，存儲器、晶體管、二極管等元件已廣泛使用于各式電子裝置中。
[0003]在半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展中，研究人員不斷的嘗試針對各式元件進(jìn)行改善，例如是縮小體積、增加/降低啟動電壓、增加/降低崩潰電壓、減少漏電、靜電防護(hù)等議題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本
【發(fā)明內(nèi)容】
是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。實施例中，半導(dǎo)體裝置包括一閘流晶體管，閘流晶體管的等效NPN晶體管的基極經(jīng)由一電阻元件電性連接于集極(相當(dāng)于等效PNP晶體管的基極)，使得使兩者之間具有電壓差，因此可將不需要的電流導(dǎo)向等效NPN晶體管的集極,進(jìn)而降低半導(dǎo)體裝置的襯底漏電(substrate leakage),同時亦提高靜電放電(electrostatic discharge, ESD)防護(hù)效果。
[0005]根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一實施例，是提出一種半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置包括一襯底、一第一摻雜區(qū)(doping reg1n) >一第一講(well)、一第一重?fù)诫s區(qū)(heavily dopingreg1n)、一第二重?fù)诫s區(qū)、一第三重?fù)诫s區(qū)以及一電阻元件。第一摻雜區(qū)設(shè)置于襯底上，第一講設(shè)置于第一摻雜區(qū)內(nèi)。第一重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一講內(nèi)。第二重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一講內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)是與第一重?fù)诫s區(qū)間隔開來。第三重?fù)诫s區(qū)設(shè)置于第一摻雜區(qū)內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)經(jīng)由電阻元件電性連接于第三重?fù)诫s區(qū)。襯底、第一阱及第二重?fù)诫s區(qū)具有一第一摻雜型態(tài)，第一摻雜區(qū)、第一重?fù)诫s區(qū)及第三重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于第二摻雜型態(tài)。
[0006]根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的另一實施例，是提出一種半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置包括一閘流晶體管(thyristor)以及一電阻元件。閘流晶體管具有一等效NPN晶體管以及一等效PNP晶體管。等效NPN晶體管的基極經(jīng)由電阻元件電性連接于等效PNP晶體管的基極。
[0007]根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的又一實施例，是提出一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。半導(dǎo)體裝置的制造方法包括以下步驟。提供一襯底；形成一第一摻雜區(qū)于襯底上；形成一第一阱于第一摻雜區(qū)內(nèi)；形成一第一重?fù)诫s區(qū)于第一阱內(nèi)；形成一第二重?fù)诫s區(qū)于第一阱內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)是與第一重?fù)诫s區(qū)間隔開來；形成一第三重?fù)诫s區(qū)于第一摻雜區(qū)內(nèi)；以及形成一電阻元件，第二重?fù)诫s區(qū)經(jīng)由電阻元件電性連接于第三重?fù)诫s區(qū)。襯底、第一阱及第二重?fù)诫s區(qū)具有一第一摻雜型態(tài)，第一摻雜區(qū)、第一重?fù)诫s區(qū)及第三重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于第二摻雜型態(tài)。
[0008]為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1繪示第一實施例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0010]圖2A?圖2D繪示第一實施例的半導(dǎo)體元件的制造方法的流程圖。
[0011]圖3繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0012]圖4A?圖4F繪示第二實施例的半導(dǎo)體元件的制造方法的流程圖。
[0013]圖5繪示第三實施例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0014]圖6繪示第四實施例的半導(dǎo)體裝置的剖面圖。
[0015]圖7繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置的等效晶體管示意圖。
[0016]圖8繪示根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一些實施例的半導(dǎo)體裝置的等效電路圖。
[0017]圖9繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置的1-V曲線圖。
[0018]【符號說明】
[0019]100、200、300、400:半導(dǎo)體裝置
[0020]IlOP:襯底
[0021]120:外延層
[0022]121P:第一阱
[0023]123P:第二阱
[0024]125N:第三阱
[0025]130N>230N:第一摻雜區(qū)
[0026]141N:第一重?fù)诫s區(qū)
[0027]143P:第二重?fù)诫s區(qū)
[0028]145N:第三重?fù)诫s區(qū)
[0029]147P:第四重?fù)诫s區(qū)
[0030]150:電阻元件
[0031]160、161:場氧化層
[0032]171:第一電極
[0033]172:第二電極
[0034]173:第三電極
[0035]181、183:等效 NPN 晶體管
[0036]23 IN:埋層
[0037]1、I1:曲線
[0038]ML1、ML2:金屬層
[0039]Vanode:陽極電壓

【具體實施方式】
[0040]在此
【發(fā)明內(nèi)容】
的實施例中，是提出一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法。實施例中，半導(dǎo)體裝置包括一閘流晶體管，閘流晶體管的等效NPN晶體管的基極經(jīng)由一電阻元件電性連接于集極(相當(dāng)于等效PNP晶體管的基極)，使得使兩者之間具有電壓差，因此可將不需要的電流導(dǎo)向等效NPN晶體管的集極，進(jìn)而降低半導(dǎo)體裝置的襯底漏電，同時亦提高靜電放電防護(hù)效果。然而，實施例僅用以作為范例說明，并不會限縮本發(fā)明欲保護(hù)的范圍。此外，實施例中的圖式是省略部份要的元件，以清楚顯示本發(fā)明的技術(shù)特點。
[0041]第一實施例
[0042]請參照圖1，其繪示第一實施例的半導(dǎo)體裝置100的剖面圖。半導(dǎo)體裝置100包括襯底 110P、第一摻雜區(qū)(doping reg1n) 130N、第一講(well)121P、第一重?fù)诫s區(qū)(heavilydoping reg1n) 141N、第二重?fù)诫s區(qū)143P、第三重?fù)诫s區(qū)145N以及電阻元件150。
[0043]襯底IlOP的材質(zhì)例如是P型硅或N型硅。第一摻雜區(qū)130N設(shè)置于襯底IlOP上，第一阱121P設(shè)置于第一摻雜區(qū)130N內(nèi)。第一摻雜區(qū)130N和第一阱121P例如是P型阱(Ptype well)或N型講(N type well),第一摻雜區(qū)130N亦可例如是N型深講(deep N typewell),第一講121P亦可例如是P型講/P型重?fù)诫s埋層(P+buried layer)疊層層、P型重?fù)诫s層(P+implant layer)、N型講/N型重?fù)诫s埋層(N+buried layer)疊層層、N型重?fù)诫s層(N+implant layer)或N型深講。
[0044]第一重?fù)诫s區(qū)141N設(shè)置于第一阱121P內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)143P設(shè)置于第一阱121P內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)143P與第一重?fù)诫s區(qū)141N問隔開來。第三重?fù)诫s區(qū)145N設(shè)置于第一摻雜區(qū)130N內(nèi)。第一重?fù)诫s區(qū)141N、第二重?fù)诫s區(qū)143P及第三重?fù)诫s區(qū)145N的摻雜濃度大于第一阱121P及第一摻雜區(qū)130N的摻雜濃度，以提供良好的歐姆接觸(Ohmic contact)。第一重?fù)诫s區(qū)141N、第二重?fù)诫s區(qū)143P及第三重?fù)诫s區(qū)145N例如是P型重?fù)诫s區(qū)(P typeheavily doping reg1n, P+)或 N 型重慘雜區(qū)(N type heavily doping reg1n, N+)。
[0045]第二重?fù)诫s區(qū)143P經(jīng)由電阻元件150電性連接于第三重?fù)诫s區(qū)145N。電阻元件150例如是一多晶娃層。
[0046]襯底110P、第一阱121P及第二重?fù)诫s區(qū)143P具有一第一摻雜型態(tài)(例如是P型或N型)，第一摻雜區(qū)130N、第一重?fù)诫s區(qū)141N及第三重?fù)诫s區(qū)145N具有一第二摻雜型態(tài)(例如是N型或P型)，第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于第二摻雜型態(tài)。在本實施例中，第一摻雜型態(tài)為P型，第二摻雜型態(tài)為N型。
[0047]如圖1所示，實施例中，半導(dǎo)體裝置100更可包括場氧化層(field oxide,FOX) 161，場氧化層161設(shè)置于第一阱121P上，并且位于第一重?fù)诫s區(qū)141N及第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，而將此兩者間隔開來。此外，本實施例的半導(dǎo)體裝置100中，更可包括場氧化層160，場氧化層160可設(shè)置于第一阱121P和第一摻雜區(qū)130N的鄰接處上。場氧化層160和161的材質(zhì)例如是二氧化硅(S12),其結(jié)構(gòu)例如是如圖1所示的區(qū)域氧化硅(L0C0S)，亦可以是淺溝道隔離(STI)。
[0048]實施例中，電阻元件150可以設(shè)置于半導(dǎo)體裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，或是設(shè)置于一外部結(jié)構(gòu)中。本實施例中，如圖1所示，多晶硅層(電阻元件150)設(shè)置于第一阱121P之上的場氧化層161上，相較于設(shè)置在外部結(jié)構(gòu)，電阻元件150設(shè)置于半導(dǎo)體裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，可以有效縮減整體結(jié)構(gòu)的尺寸。
[0049]實施例中，如圖1所示，半導(dǎo)體裝置100更可包括第二阱123P。第二阱123P設(shè)置于襯底110P上。第一摻雜區(qū)130N設(shè)置于第一阱121P和第二阱123P之間，第二阱123P具有第一摻雜型態(tài)。
[0050]實施例中，如圖1所示，半導(dǎo)體裝置100更可包括第四重?fù)诫s區(qū)147P。第四重?fù)诫s區(qū)147P設(shè)置于第二阱123P內(nèi)，第四重?fù)诫s區(qū)147P具有第一摻雜型態(tài)。
[0051]如圖1所示，第一電極171、第一重?fù)诫s區(qū)141N、第一阱121P、第二重?fù)诫s區(qū)143P、電阻元件150及第二電極172的路徑形成一絕緣晶體管(isolat1n d1de)。在順向偏壓中，將至少有0.7伏特(V)的阻抗；在逆向偏壓中，將至少有30伏特的阻抗。
[0052]此外，更可電性連接第一重?fù)诫s區(qū)141N于第一電極171，經(jīng)由電阻元件150電性連接第二重?fù)诫s區(qū)143P于第二電極172，第二電極172同時電性連接至第三重?fù)诫s區(qū)145N，以及電性連接第四重?fù)诫s區(qū)147P于第三電極173。第一電極171例如是一陰極，第二電極172例如是一陽極，第三電極173例如是一接地端。由于電阻元件150，使得第三重?fù)诫s區(qū)145N所在的第一摻雜區(qū)130N和第一阱121P之間具有電壓差，使得在順向偏壓中，第一摻雜區(qū)130N的電位高于第一阱121P的電位，可將不需要的電流導(dǎo)向第二電極172，進(jìn)而降低襯底漏電(substrate leakage),同時亦提高靜電放電(electrostatic discharge, ESD)防護(hù)效果。詳細(xì)的作用機(jī)制將于本文以下段落討論。
[0053]此外，多晶硅層(電阻元件150)的配置，除了具有如本文前述的降低襯底漏電及提聞靜電放電防護(hù)的效果之外，由于多晶娃層尚具有場效電板的效應(yīng)，尚可以提聞絕緣晶體管的崩潰電壓。
[0054]請參照圖2A?圖2D，其繪示第一實施例的半導(dǎo)體元件100的制造方法的流程圖。首先，如圖2A所示，提供襯底110P。
[0055]接著，如圖2B所示，形成第一摻雜區(qū)130N于襯底IlOP上，以及形成第一阱121P于第一摻雜區(qū)130N內(nèi)。實施例中，更可形成第二阱123P于襯底IlOP上，第一摻雜區(qū)130N形成于第一阱121P和第二阱123P之間。實施例中，第一摻雜區(qū)130N、第一阱121P和第二阱123P例如是以三阱(triple well)工藝制作，無須增加額外的外延步驟，可降低制造成本。
[0056]接著，如圖2C所示，形成場氧化層161于第一阱121P上并位于第一重?fù)诫s區(qū)141N及第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，亦可形成場氧化層160于第一阱121P及第一摻雜區(qū)130N的鄰接處上。
[0057]然后，如圖2C所示，形成第一重?fù)诫s區(qū)141N和第二重?fù)诫s區(qū)143P于第一阱121P內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)143P與第一重?fù)诫s區(qū)141N間隔開來，形成第三重?fù)诫s區(qū)145N于第一摻雜區(qū)130N內(nèi)。實施例中，亦可形成第四重?fù)诫s區(qū)147P于第二阱123P內(nèi)。
[0058]接著，如圖2D所示，形成電阻元件150于場氧化層161上。另一實施例中，亦可以在形成重?fù)诫s區(qū)141N、143P、145N及147P之前，形成電陽元件150于場氧化層161上。實施例中，電阻元件150例如是由一多晶硅層所形成。透過上述步驟即可順利完成本實施例的半導(dǎo)體裝置100。
[0059]第二實施例
[0060]請參照圖3，其繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置200的剖面圖。本實施例的半導(dǎo)體裝置200與第一實施例的半導(dǎo)體裝置100不同之處在于第一摻雜區(qū)230N的設(shè)計，其余相同之處不再重復(fù)敘述。
[0061]如圖3所示，第一摻雜區(qū)230N包括埋層(buried layer) 231N以及第三阱125N。實施例中，埋層231N的摻雜濃度大于第三阱125N的摻雜濃度。埋層231N設(shè)置于第一阱121P的下方，第三阱125N設(shè)置于埋層231N上，且第三阱125N設(shè)置于第一阱121P及第二阱123P之間。本實施例的埋層231N及第三阱125N的材質(zhì)實質(zhì)上相同。本實施例中，埋層231N 例如是一 N 型埋層(N type buried layer, NBL) >一 N 型外延層(Ν-epi)、一 N 型深講(deep N type well)或一 N 型慘雜疊層層(multiple N+stacked layer)。
[0062]請參照圖4A?圖4F，其繪示第二實施例的半導(dǎo)體元件200的制造方法的流程圖。首先，如圖4A所示，提供襯底110P。
[0063]然后，如圖4B所示，形成埋層23IN于襯底I1P上。實施例中，埋層23IN形成于預(yù)定形成的第一阱121P的下方。
[0064]然后，如圖4C所示，形成外延層120于襯底IlOP及埋層231N上。
[0065]接著，如圖4D所示，形成第一阱121P和第三阱125N于埋層231N上，埋層231N和第三阱125N形成第一摻雜區(qū)230N。實施例中，更可形成第二阱123P于襯底IlOP上，第三阱125N形成于第一阱121P和第二阱123P之間。實施例中，第一阱121P和第二阱123P例如是以雙阱(twin well)工藝制作，無須增加額外的掩?；虿襟E。
[0066]接著，如圖4E所示，形成場氧化層161于第一阱121P上并位于第一重?fù)诫s區(qū)141N及第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，亦可形成場氧化層160于第一阱121P及第一摻雜區(qū)230N(第三阱125N)的鄰接處上。
[0067]然后，如圖4E所示，形成第一重?fù)诫s區(qū)141N和第二重?fù)诫s區(qū)143P于該第一阱121P內(nèi)，第二重?fù)诫s區(qū)143P與第一重?fù)诫s區(qū)141N問隔開來，形成第三重?fù)诫s區(qū)145N于第一摻雜區(qū)230N內(nèi)。實施例中，亦可形成第四重?fù)诫s區(qū)147P于第二阱123P內(nèi)。
[0068]接著，如圖4F所示，形成電阻元件150于場氧化層161上。實施例中，電阻元件150例如是由一多晶硅層所形成。透過上述步驟即可順利完成本實施例的半導(dǎo)體裝置200。
[0069]第三實施例
[0070]請參照圖5，其繪示第三實施例的半導(dǎo)體裝置300的剖面圖。本實施例的半導(dǎo)體裝置300與第一實施例的半導(dǎo)體裝置100不同之處在于電阻元件150的配置，其余相同之處不再重復(fù)敘述。
[0071]實施例中，如圖5所示，多晶硅層(電阻元件150)設(shè)置于第一阱121P上，并且位于第一重?fù)诫s區(qū)141N及第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，而將此兩者間隔開來。
[0072]就本實施例的半導(dǎo)體裝置300的制造方法而言，與第一實施例的半導(dǎo)體裝置100的不同之處主要在于不形成如圖1所示的場氧化層161。換言之，于半導(dǎo)體裝置300的制造過程中，形成場氧化層160，并形成電阻元件150于第一阱121P上，電阻元件150位于預(yù)定形成的第一重?fù)诫s區(qū)141N及預(yù)定形成的第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，接著才形成各個重?fù)诫s區(qū)。先形成的電阻元件150尚可以具備類似于場氧化層(例如是如圖1所示的場氧化層161)的效果，可以根據(jù)場氧化層160及電阻元件150的配置位置形成各個重?fù)诫s區(qū)。本實施例的制造方法與第一實施例的制造方法的其余相同之處不再重復(fù)敘述。
[0073]第四實施例
[0074]請參照圖6，其繪示第四實施例的半導(dǎo)體裝置400的剖面圖。本實施例的半導(dǎo)體裝置400與第二實施例的半導(dǎo)體裝置200不同之處在于電阻元件150的配置，其余相同之處不再重復(fù)敘述。
[0075]實施例中，如圖6所示，多晶硅層(電阻元件150)設(shè)置于第一阱121P上，并且位于第一重?fù)诫s區(qū)141N及第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，而將此兩者間隔開來。
[0076]就本實施例的半導(dǎo)體裝置400的制造方法而言，與第一實施例的半導(dǎo)體裝置200的不同之處主要在于不形成如圖2所示的一場氧化層161。換言之，于半導(dǎo)體裝置400的制造過程中，形成場氧化層160，并形成電阻元件150于第一阱121P上，電阻元件150位于預(yù)定形成的第一重?fù)诫s區(qū)141N及預(yù)定形成的第二重?fù)诫s區(qū)143P之間，接著才形成各個重?fù)诫s區(qū)。先形成的電阻元件150尚可以具備類似于場氧化層(例如是如圖2所示的場氧化層161)的效果，可以根據(jù)場氧化層160及電阻元件150的配置位置形成各個重?fù)诫s區(qū)。本實施例的制造方法與第二實施例的制造方法的其余相同之處不再重復(fù)敘述。
[0077]以下是以半導(dǎo)體裝置200為例說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
的結(jié)構(gòu)的電性特征。然而所述的電性特征并非限定于半導(dǎo)體裝置200，半導(dǎo)體裝置100至半導(dǎo)體裝置400以及在不脫離本案的精神和范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)更動與潤飾均適用。
[0078]請參照圖7，其繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置200的等效晶體管示意圖。如圖7所示，襯底110P、第一摻雜區(qū)230N、第一阱121P及第一重?fù)诫s區(qū)141N形成一閘流晶體管(thyristor)，該閘流晶體管具有一等效NPN晶體管(例如是等效NPN晶體管181、183)以及一等效PNP晶體管(例如是等效NPN晶體管185、187)。等效NPN晶體管例如由第一摻雜區(qū)230N、第一阱121P及第一重?fù)诫s區(qū)141N形成，等效PNP晶體管例如由襯底110P、第一摻雜區(qū)230N及第一阱121P形成。等效NPN晶體管的基極(例如是第二重?fù)诫s區(qū)143P)經(jīng)由電阻元件150電性連接于等效PNP晶體管的基極(例如是第三重?fù)诫s區(qū)145N)。閘流晶體管中，等效PNP晶體管的基極同時也是等效NPN晶體管的集極。
[0079]如圖7所示，電阻元件150設(shè)置于場氧化層161上，第一摻雜區(qū)230N(例如是第三阱125N和/或埋層231N)經(jīng)由金屬層ML2、電阻元件150及金屬層MLl電性連接于第一阱121P，電阻元件150使得第一阱121P (例如是等效NPN晶體管181、183的基極)和第一摻雜區(qū)230N(例如是等效NPN晶體管181、183的集極)之間產(chǎn)生壓差，且第一摻雜區(qū)230N的電位高于第一阱121P的電位，以致于在第一阱121P (例如是等效NPN晶體管181、183的基極)和第一摻雜區(qū)230N(例如是等效NPN晶體管181、183的集極)之問中間產(chǎn)生空乏區(qū)，有利于電流的流動，進(jìn)而有利于等效NPN晶體管(例如是等效NPN晶體管181和等效NPN晶體管183)的運作。如此一來，基于等效NPN晶體管的運作，驅(qū)使電流通過第一摻雜區(qū)230N而經(jīng)由金屬層ML2往第二電極172端(例如是等效NPN晶體管181、183的集極端)流動，而可以減少電流經(jīng)由第二阱123P和/或襯底IlOP往第三電極173端流動，進(jìn)而降低襯底漏電的情形，并提高整體靜電放電的防護(hù)效果。
[0080]請參照圖8，其繪示根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一些實施例的半導(dǎo)體裝置的等效電路圖。如圖8所示，電阻元件150使得NPN等效晶體管的基極和集極之間產(chǎn)生壓差，進(jìn)而達(dá)到降低襯底漏電的效果。
[0081]請參照圖9，其繪示第二實施例的半導(dǎo)體裝置200的1-V曲線圖，其中曲線I表示已知的絕緣晶體管的襯底漏電相對于施加的陽極電壓Vanode之間的關(guān)系，曲線II表示半導(dǎo)體裝置200的襯底漏電相對于施加于第二電極172的陽極電壓Vanode之間的關(guān)系。實施例中，如圖7所示的第三電極173例如是一測試電極，襯底漏電的電流數(shù)值是經(jīng)由第三電極173測量而得。如圖9所示，當(dāng)陽極電壓Vanode由5伏升高至超過約6.2伏以上時，曲線I所示的襯底漏電已經(jīng)到達(dá)毫安(mA)等級，而曲線II所示的襯底漏電仍在微安(PA)等級，此兩者相差至兩個等級(order)以上。換句話說，本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實施例的半導(dǎo)體裝置，可以有效地大幅降低絕緣晶體管的襯底漏電。
[0082]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例發(fā)明如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 一襯底； 一第一摻雜區(qū)(doping reg1n),設(shè)置于該襯底上； 一第一阱(well)，設(shè)置于該第一摻雜區(qū)內(nèi)； 一第一重?fù)诫s區(qū)(heavily doping reg1n),設(shè)置于該第一講內(nèi)； 一第二重?fù)诫s區(qū)，設(shè)置于該第一阱內(nèi)，該第二重?fù)诫s區(qū)是與該第一重?fù)诫s區(qū)間隔開來； 一第三重?fù)诫s區(qū)，設(shè)置于該第一摻雜區(qū)內(nèi)；以及 一電阻元件，該第二重?fù)诫s區(qū)經(jīng)由該電阻元件電性連接于該第三重?fù)诫s區(qū)； 其中該襯底、該第一阱及該第二重?fù)诫s區(qū)具有一第一摻雜型態(tài)，該第一摻雜區(qū)、該第一重?fù)诫s區(qū)及該第三重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，該第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于該第二摻雜型態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，更包括一第二阱，設(shè)置于該襯底上，其中該第一摻雜區(qū)設(shè)置于該第一講和該第二講之間，該第二講具有該第一摻雜型態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體裝置，更包括一第四重?fù)诫s區(qū)，設(shè)置于該第二阱內(nèi)，該第四重?fù)诫s區(qū)具有該第一摻雜型態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該電阻元件為一多晶硅層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其中該多晶硅層設(shè)置于該第一阱上并位于該第一重?fù)诫s區(qū)及該第二重?fù)诫s區(qū)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，更包括一場氧化層(fieldoxide，F(xiàn)OX)，該場氧化層設(shè)置于該第一阱上并位于該第一重?fù)诫s區(qū)及該第二重?fù)诫s區(qū)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中該電阻元件為一多晶硅層，該多晶硅層設(shè)置于該場氧化層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中該第一摻雜區(qū)包括: 一埋層(buried layer),設(shè)置于該第一講的下方；以及 一第三阱，設(shè)置于該埋層上，其中該第三阱設(shè)置于該第一阱及該第二阱之間。
9.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 一閘流晶體管(thyristor)，具有一等效NPN晶體管以及一等效PNP晶體管；以及一電阻元件，該等效NPN晶體管的基極經(jīng)由該電阻元件電性連接于該等效PNP晶體管的基極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體裝置，其中該閘流晶體管包括: 一襯底； 一第一摻雜區(qū)，設(shè)置于該襯底上； 一第一講，設(shè)置于該第一摻雜區(qū)內(nèi)；以及 一第一重?fù)诫s區(qū)，設(shè)置于該第一阱內(nèi)； 其中該襯底及該第一阱具有一第一摻雜型態(tài)，該第一摻雜區(qū)及該第一重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，該第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于該第二摻雜型態(tài)。
11.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括: 提供一襯底； 形成一第一摻雜區(qū)于該襯底上； 形成一第一阱于該第一摻雜區(qū)內(nèi)； 形成一第一重?fù)诫s區(qū)于該第一阱內(nèi)； 形成一第二重?fù)诫s區(qū)于該第一阱內(nèi)，該第二重?fù)诫s區(qū)是與該第一重?fù)诫s區(qū)間隔開來； 形成一第三重?fù)诫s區(qū)于該第一摻雜區(qū)內(nèi)；以及 形成一電阻元件，該第二重?fù)诫s區(qū)經(jīng)由該電阻元件電性連接于該第三重?fù)诫s區(qū)； 其中該襯底、該第一阱及該第二重?fù)诫s區(qū)具有一第一摻雜型態(tài)，該第一摻雜區(qū)、該第一重?fù)诫s區(qū)及該第三重?fù)诫s區(qū)具有一第二摻雜型態(tài)，該第一摻雜型態(tài)互補(bǔ)于該第二摻雜型態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，更包括: 形成一第二講于該襯底上，其中該第一摻雜區(qū)形成于該第一講和該第二講之間，該第二阱具有該第一摻雜型態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，更包括: 形成一第四重?fù)诫s區(qū)于該第二阱內(nèi)，該第四重?fù)诫s區(qū)具有該第一摻雜型態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中該電阻元件為一多晶硅層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中形成該電阻元件的步驟包括: 形成該多晶硅層于該第一阱上并位于該第一重?fù)诫s區(qū)及該第二重?fù)诫s區(qū)之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，更包括: 形成一場氧化層于該第一阱上并位于該第一重?fù)诫s區(qū)及該第二重?fù)诫s區(qū)之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中形成該電阻元件的步驟包括: 形成該多晶硅層于該場氧化層上。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中形成該第一摻雜區(qū)于該襯底上的步驟包括: 形成一埋層于該第一阱的下方；以及 形成一第三阱于該埋層上，其中該第三阱形成于該第一阱及該第二阱之間。
【文檔編號】H01L29/74GK104425583SQ201310364265
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】洪志臨, 陳信良, 陳永初 申請人:旺宏電子股份有限公司