橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法
【專利摘要】一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法，其中，所述橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置包括：半導(dǎo)體基板，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面；井區(qū)，位于該半導(dǎo)體基板的一部?jī)?nèi)；柵極結(jié)構(gòu)，位于該半導(dǎo)體基板的一部上；第一摻雜區(qū)，位于鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)的該井區(qū)層的一部?jī)?nèi)；一第二摻雜區(qū)，位于該柵極結(jié)構(gòu)的一第二側(cè)的該井區(qū)的一部?jī)?nèi)；第三摻雜區(qū)，位于該第一摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)；一第四摻雜區(qū)，位于該第二摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)；第一溝槽，位于該第三摻雜區(qū)、該第一摻雜區(qū)、該井區(qū)與該半導(dǎo)體基板的一部中；導(dǎo)電接觸物，位于該第一溝槽內(nèi)；第二溝槽，位于鄰近該半導(dǎo)體基板的該第二表面的一部中；第一導(dǎo)電層，位于該第二溝槽內(nèi)；以及第二導(dǎo)電層，位于該半導(dǎo)體基板的該第二表面以及該第一導(dǎo)電層上。
【專利說(shuō)明】 橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于集成電路裝置，且特別是關(guān)于一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置(Lateral double diffused metal oxide semiconductor device)及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于行動(dòng)通信裝置、個(gè)人通信裝置等通信裝置的快速發(fā)展，包括如手機(jī)、基地臺(tái)等無(wú)線通信產(chǎn)品已都呈現(xiàn)大幅度的成長(zhǎng)。于無(wú)線通信產(chǎn)品當(dāng)中，常采用橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)裝置的高電壓元件以作為射頻(900MHZ-2.4GHz)電路相關(guān)的元件。
[0003]橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置不僅具有高操作頻寬，同時(shí)由于可以承受較高崩潰電壓而具有高輸出功率，因而適用于作為無(wú)線通信產(chǎn)品的功率放大器的使用。另夕卜，由于橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)裝置可利用傳統(tǒng)互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝技術(shù)所形成，故其制作技術(shù)方面較為成熟且可采用成本較為便宜的硅基板所制成。
[0004]請(qǐng)參照?qǐng)D1，顯示了可應(yīng)用于射頻電路元件中的一種傳統(tǒng)N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(N type LDM0S)裝置的一剖面示意圖。如圖1所示，N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置主要包括一 P+型半導(dǎo)體基板100、形成于P+型半導(dǎo)體基板100上的一 P-型外延半導(dǎo)體層102、以及形成于P-型外延半導(dǎo)體層102的一部上的一柵極結(jié)構(gòu)G。于柵極結(jié)構(gòu)G的下方及其左側(cè)下方的P-型外延半導(dǎo)體層102的一部?jī)?nèi)則設(shè)置有一 P-型摻雜區(qū)104，而于柵極結(jié)構(gòu)G的右側(cè)下方鄰近于P-型摻雜區(qū)104的P-外延半導(dǎo)體層102的一部?jī)?nèi)則設(shè)置有一 N-型漂移區(qū)(drift reg1n) 106。于P型摻雜區(qū)104的一部?jī)?nèi)設(shè)置有一 P+型摻雜區(qū)130與一 N+型摻雜區(qū)110，而P+型摻雜區(qū)130部分接觸了 N+型摻雜區(qū)110的一部，以分別作為此N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的一接觸區(qū)(P+型摻雜區(qū)130)與一源極(N+型摻雜區(qū)110)之用，而于鄰近N-型漂移區(qū)106右側(cè)的P-外延半導(dǎo)體層102的一部?jī)?nèi)則設(shè)置有另一 N+型摻雜區(qū)108，以作為此N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的一漏極之用。此外，于柵極結(jié)構(gòu)G之上形成有一絕緣層112，其覆蓋了柵極結(jié)構(gòu)G的側(cè)壁與頂面，以及部分覆蓋了鄰近柵極結(jié)構(gòu)G的N+型摻雜區(qū)108與110。再者，N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置更設(shè)置有一 P+型摻雜區(qū)120，其大體位于N+型摻雜區(qū)110與其下方P-型摻雜區(qū)104的一部下方的P-型外延半導(dǎo)體層102之內(nèi)，此P+型摻雜區(qū)120則實(shí)體地連接了P-型摻雜區(qū)104與P+半導(dǎo)體基板100。
[0005]基于P+型摻雜區(qū)120的形成，于如圖1所示的N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置操作時(shí)可使得一電流(未顯示)自其漏極端(N+摻雜區(qū)108)橫向地流經(jīng)柵極結(jié)構(gòu)G下方的通道(未顯示)并朝向源極端(N+摻雜區(qū)110)流動(dòng)，并接著經(jīng)由P-型摻雜區(qū)104與P+摻雜區(qū)120的導(dǎo)引而抵達(dá)P+型半導(dǎo)體基板100處，如此可避免造成相鄰電路元件之間的電感I禹合(inductor coupling)及串音(cross talk)等不期望問(wèn)題的發(fā)生。然而,此P+摻雜區(qū)120的形成需要高濃度、高劑量的離子注入(未顯示)的實(shí)施以及如高于900°C的一較高溫度的熱擴(kuò)散工藝的處理，且柵極結(jié)構(gòu)G與N+摻雜區(qū)110的左側(cè)之間須保持一既定距離Dl，以確保N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的表現(xiàn)。如此，上述P+型摻雜區(qū)120的制作及柵極結(jié)構(gòu)G與N+摻雜區(qū)110之間所保持的既定距離Dl將相對(duì)地增加了此N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻(Ron)以及此N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的元件尺寸，進(jìn)而不利于N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造成本與元件尺寸的更為減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，便需要較為改善的一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法，以產(chǎn)少橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造成本與元件尺寸。
[0007]依據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，包括:一半導(dǎo)體基板，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面以及一第一導(dǎo)電類型；一井區(qū)，位于該半導(dǎo)體基板的一部?jī)?nèi)，鄰近該第一表面且具有該第一導(dǎo)電類型；一柵極結(jié)構(gòu)，位于該半導(dǎo)體基板的該第一表面的一部上；一第一摻雜區(qū)，位于鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)的該井區(qū)層的一部?jī)?nèi)，具有該第一導(dǎo)電類型；一第二摻雜區(qū)，位于相對(duì)該柵極結(jié)構(gòu)的該第一側(cè)的一第二側(cè)的該井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有相反于該第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型；一第三摻雜區(qū)，位于該第一摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有該第二導(dǎo)電類型；一第四摻雜區(qū)，位于該第二摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有該第二導(dǎo)電類型；一第一溝槽，位于該第三摻雜區(qū)、該第一摻雜區(qū)、該井區(qū)與該半導(dǎo)體基板的一部中；一導(dǎo)電接觸物，位于該第一溝槽內(nèi)；一第二溝槽，位于鄰近該半導(dǎo)體基板的該第二表面的一部中，其中該第二溝槽露出該導(dǎo)電接觸物的一部；一第一導(dǎo)電層，位于該第二溝槽內(nèi)并接觸該導(dǎo)電接觸物；以及一第二導(dǎo)電層，位于該半導(dǎo)體基板的該第二表面以及該第一導(dǎo)電層上。
[0008]依據(jù)另一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括:提供一半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面且具有一第一導(dǎo)電類型；施行一離子注入工藝，于鄰近該第一表面的該半導(dǎo)體基板的一部?jī)?nèi)形成一井區(qū)，具有該第一導(dǎo)電類型；形成一柵極結(jié)構(gòu)于該井區(qū)的一部上；形成一第一摻雜區(qū)于鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)的該井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有該第一導(dǎo)電類型；形成一第二摻雜區(qū)于相對(duì)該柵極結(jié)構(gòu)的該第一側(cè)的一第二側(cè)的該井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有相反于該第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型；形成一第三摻雜區(qū)于該第一摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有該第二導(dǎo)電類型；形成一第四摻雜區(qū)于該第二摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有該第二導(dǎo)電類型；形成一第一溝槽于該第三摻雜區(qū)、該第一摻雜區(qū)、該井區(qū)及該半導(dǎo)體基板的一部中；形成一導(dǎo)電接觸物于該第一溝槽內(nèi)；自該半導(dǎo)體基板的該第二表面以薄化該半導(dǎo)體基板；于薄化該半導(dǎo)體基板之后，形成一第二溝槽于鄰近該半導(dǎo)體基板的該第二表面的一部?jī)?nèi)并露出該導(dǎo)電接觸物的一部；形成一第一導(dǎo)電層于該第二溝槽內(nèi)；以及形成一第二導(dǎo)電層于該半導(dǎo)體基板的該第二表面與該第一導(dǎo)電層上。
[0009]通過(guò)本發(fā)明的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置及其制造方法，實(shí)現(xiàn)了降低橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造成本與元件尺寸，且有助于降低N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻。
[0010]為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附的圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為一剖面示意圖，顯示了現(xiàn)有的一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置。
[0012]圖2至圖6為一系列剖面不意圖，顯不了為依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0013]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0014]100?半導(dǎo)體基板
[0015]102?P-型外延半導(dǎo)體層
[0016]104?P-型摻雜區(qū)
[0017]106?N-型漂移區(qū)
[0018]108?N+型摻雜區(qū)
[0019]110?N+型摻雜區(qū)
[0020]112?絕緣層
[0021]120?P+型摻雜區(qū)
[0022]200?半導(dǎo)體基板
[0023]200’?經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板
[0024]202?犧牲層
[0025]204?離子注入程序
[0026]206?摻雜區(qū)
[0027]208?井區(qū)
[0028]210?柵介電層
[0029]212?柵電極層
[0030]214?硬掩膜層
[0031]216?摻雜區(qū)
[0032]218?摻雜區(qū)
[0033]220?摻雜區(qū)
[0034]222?摻雜區(qū)
[0035]224?絕緣層
[0036]226 ?開(kāi)口
[0037]228、236、242 ?溝槽
[0038]230、232、238、240、244、246 ?導(dǎo)電層
[0039]234?介電層
[0040]G?柵極結(jié)構(gòu)
[0041]H?深度
[0042]A、B、B’ ?表面
[0043]Dl?距離
[0044]D2?距離
[0045]X?距離

【具體實(shí)施方式】
[0046]請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖6的剖面示意圖，顯示了為依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的適用于射頻電路元件的一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0047]請(qǐng)參照?qǐng)D2，首先提供如硅基板的一半導(dǎo)體基板200。于一實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板200具有如P型導(dǎo)電類型的一第一導(dǎo)電類型以及介于5歐姆-公分(Ω -cm) -15歐姆-公分(Ω-cm)的電阻率(resistivity)。半導(dǎo)體基板200具有相對(duì)的兩個(gè)表面A與B。接著,于半導(dǎo)體基板200的表面A之上形成一犧牲層202。于一實(shí)施例中，犧牲層202包括如二氧化硅的材料，且可采用如熱氧化工藝的一沉積工藝(未顯示)所形成。接著，針對(duì)半導(dǎo)體基板200施行一離子注入程序204，以注入第一導(dǎo)電類型的摻質(zhì)穿透犧牲層202至半導(dǎo)體基板200的一部?jī)?nèi)，進(jìn)而形成了一摻雜區(qū)206。于一實(shí)施例中，離子注入程序204中所注入的第一導(dǎo)電類型的摻質(zhì)例如為P型導(dǎo)電類型的摻質(zhì)。
[0048]請(qǐng)參照?qǐng)D3，接著施行一熱工藝(未顯示)，以擴(kuò)散圖2的摻雜區(qū)206內(nèi)的摻質(zhì)，進(jìn)而于半導(dǎo)體基板200內(nèi)形成一井區(qū)208。在此，井區(qū)208包括第一導(dǎo)電類型的摻質(zhì)，以及具有如介于0.5歐姆-公分(Ω-cm)-1歐姆-公分(Ω-cm)的一電阻率(resistivity)。于一實(shí)施例中，井區(qū)208的電阻率低于半導(dǎo)體基板200的電阻率。接著，去除半導(dǎo)體基板200的表面A上的犧牲層202，并接著于半導(dǎo)體基板200的表面A的一部上形成經(jīng)圖案化的一柵極結(jié)構(gòu)G,此柵極結(jié)構(gòu)G主要包括依序形成于半導(dǎo)體基板200的一部上的一柵介電層210、一柵電極層212以及一硬掩膜層214。柵極結(jié)構(gòu)G內(nèi)的柵介電層210、柵電極層212與硬掩膜層214可采用傳統(tǒng)柵極工藝與相關(guān)材料所制成，故在此不再詳細(xì)描述其制作情形。接著采用數(shù)個(gè)適當(dāng)掩膜(未顯示)以及數(shù)道離子注入工藝(未顯示)的施行，以分別于如柵極結(jié)構(gòu)G的左側(cè)的一側(cè)的半導(dǎo)體基板200內(nèi)形成一摻雜區(qū)216，以及于如柵極結(jié)構(gòu)G的右側(cè)的一相對(duì)側(cè)的半導(dǎo)體基板200的一部?jī)?nèi)形成另一摻雜區(qū)218。于一實(shí)施例中，摻雜區(qū)216具有如P型導(dǎo)電類型的第一導(dǎo)電類型，而摻雜區(qū)218則具有如相反于P型導(dǎo)電類型的N型導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型，且形成摻雜區(qū)216與218所使用的離子注入工藝可為斜角度的離子注入工藝。接著采用另一適當(dāng)注入掩膜(未顯示)以及一離子注入工藝(未顯示)的使用，以分別于柵極結(jié)構(gòu)G的相對(duì)側(cè)的摻雜區(qū)216與摻雜區(qū)218的一部?jī)?nèi)分別形成一摻雜區(qū)220與一摻雜區(qū)222，并接著通過(guò)一熱擴(kuò)散工藝(未顯示)的實(shí)施，進(jìn)而得到如圖3內(nèi)所示的設(shè)置情形。于一實(shí)施例中，形成于摻雜區(qū)216的一部?jī)?nèi)的摻雜區(qū)220以及形成于摻雜區(qū)218的一部?jī)?nèi)的摻雜區(qū)222分別具有如N型導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型，且形成摻雜區(qū)220與222的離子注入工藝可為垂直于外延半導(dǎo)體層210表面的離子注入。于一實(shí)施例中，摻雜區(qū)218作為一漂移區(qū)(drift-reg1n)之用，而摻雜區(qū)220與222則分別作為一源極/漏極區(qū)之用。
[0049]請(qǐng)參照?qǐng)D4，接著于半導(dǎo)體基板200的表面A上形成一絕緣層224，絕緣層228則順應(yīng)地覆蓋了半導(dǎo)體基板200的表面A以及其上柵極結(jié)構(gòu)G的數(shù)個(gè)側(cè)壁與頂面。接著使用一圖案化工藝(未顯不)，以于絕緣層224的一部?jī)?nèi)形成了一開(kāi)口 226。如圖4所不,開(kāi)口226露出了摻雜區(qū)220的一部，而此時(shí)半導(dǎo)體基板200的其余部分及柵極結(jié)構(gòu)G的表面則仍為絕緣層224所覆蓋。于一實(shí)施例中，絕緣層224可包括例如二氧化娃、氮化娃的絕緣材料，且可通過(guò)例如化學(xué)汽相沉積法的方法所形成。接著采用絕緣層224作為蝕刻掩膜，施行一蝕刻工藝(未顯示)，以于為開(kāi)口 226所露出的半導(dǎo)體基板200內(nèi)形成了一溝槽228。溝槽228具有一深度H，其主要穿透了摻雜區(qū)220、摻雜區(qū)216、井區(qū)228以及半導(dǎo)體基板200的一部。接著依序沉積一導(dǎo)電層230與另一導(dǎo)電層232，其中導(dǎo)電層230順應(yīng)地形成于絕緣層224的表面上以及為溝槽224所露出的半導(dǎo)體基板200的底面與側(cè)壁之上，而導(dǎo)電層232則形成于導(dǎo)電層230的表面上并填滿了溝槽228。接著通過(guò)適當(dāng)?shù)膱D案化掩膜層(未顯示)以及圖案化工藝(未顯示)的實(shí)施，以圖案化此些導(dǎo)電層230與232。如圖4所示，導(dǎo)電層230與232形成于鄰近溝槽228的絕緣層224上且延伸于溝槽228的底面與側(cè)壁上，藉以覆蓋為溝槽228所露出的井區(qū)208、摻雜區(qū)216與220的表面，且導(dǎo)電層230與232亦覆蓋于柵極結(jié)構(gòu)G上以及鄰近柵極結(jié)構(gòu)G的摻雜區(qū)222的一部，但導(dǎo)電層230與232并未覆蓋摻雜區(qū)222。形成于溝槽228內(nèi)的導(dǎo)電層240與導(dǎo)電層232的部分可作為一導(dǎo)電接觸物之用。于一實(shí)施例中，導(dǎo)電層230包括如鈦-鈦鎳合金(T1-TiN)的導(dǎo)電材料，而導(dǎo)電層232則包括如鎢的導(dǎo)電材料。
[0050]請(qǐng)參照?qǐng)D5，接著坦覆地沉積如二氧化硅、旋涂玻璃(SOG)的介電材料于導(dǎo)電層230與232之上，并使此介電材料覆蓋了導(dǎo)電層232、絕緣層224及柵極結(jié)構(gòu)G，進(jìn)而形成了具有一大體平坦的表面的介電層234，以作為一層間介電層(ILD)之用。接著通過(guò)包括光刻與蝕刻工藝的一圖案化工藝(未顯不)的實(shí)施，于摻雜區(qū)222的一部之上的介電層234與絕緣層224的一部?jī)?nèi)形成一溝槽236，且溝槽236露出了摻雜區(qū)218的一部。接著，施行一離子注入工藝(未顯示)，并采用適當(dāng)注入掩膜(mask)的應(yīng)用，注入具有如N型導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型的摻質(zhì)，進(jìn)而于摻雜區(qū)218的一部?jī)?nèi)形成一摻雜區(qū)222。在此,摻雜區(qū)222作為一源極/漏極區(qū)之用，且摻雜區(qū)222的底面與側(cè)面為摻雜區(qū)218所包覆，而摻雜區(qū)218具有如N型導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型以及介于5 X 111原子/平方公分-5 X 113原子/平方公分的摻質(zhì)濃度。接著依序沉積一導(dǎo)電層238與一導(dǎo)電層240，其中導(dǎo)電層238順應(yīng)地形成于介電層234的表面上以及為溝槽236所露出的側(cè)壁上，而導(dǎo)電層240則形成于導(dǎo)電層238的表面上并填滿了溝槽236,形成于溝槽內(nèi)的導(dǎo)電層238與導(dǎo)電層240的部分作為一導(dǎo)電接觸物之用。于一實(shí)施例中，導(dǎo)電層238包括如鈦-鈦鎳合金(T1-TiN)的導(dǎo)電材料，而導(dǎo)電層240則包括如鎢的導(dǎo)電材料。
[0051]請(qǐng)參照?qǐng)D6，接著使用一握持基板(未顯示)以連接于金屬層240的表面并將如圖5所示的結(jié)構(gòu)倒置，并通過(guò)如蝕刻、研磨或其組合的一薄化工藝(未顯示)的實(shí)施，自半導(dǎo)體基板200的表面B處薄化半導(dǎo)體基板200的一厚度。在此，于薄化工藝實(shí)施之后，經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200顯示為200’，其經(jīng)薄化的表面B’距位于溝槽228內(nèi)的導(dǎo)電層230的底面相距一距離X。于一實(shí)施例中，此距離X約為50微米至300微米。
[0052]接著通過(guò)適當(dāng)?shù)膱D案化掩膜層(未顯示)以及圖案化工藝(未顯示)的實(shí)施，于經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200’的表面B’形成一溝槽242，此溝槽242部分露出了導(dǎo)電層230的底面及部分側(cè)壁。接著施行一沉積工藝(未顯不)，以于溝槽242內(nèi)形成一導(dǎo)電層244。于一實(shí)施例中，導(dǎo)電層244包括如鈦-鈦鎳合金(T1-TiN)、鎢、鋁硅銅、鋁銅等導(dǎo)電材料，且可通過(guò)如物理汽相沉積(PVD)及化學(xué)汽相沉積(CVD)的沉積工藝所形成。所形成的導(dǎo)電層244可經(jīng)過(guò)一平坦化工藝(未顯示)，使得導(dǎo)電層244的表面大體與經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200’的表面B’共平面。接著施行另一沉積工藝(未顯示)，以于導(dǎo)電層244的底面及經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200’的表面上形成坦覆的一導(dǎo)電層246。于一實(shí)施例中，導(dǎo)電層246包括如鈦鎳銀(T1-N1-Ag)的導(dǎo)電材料，且可通過(guò)如物理汽相沉積(PVD)及化學(xué)汽相沉積(CVD)的沉積工藝所形成。如此，依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置便大體完成。
[0053]于一實(shí)施例中，如圖6所示的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置中的柵極結(jié)構(gòu)G以及摻雜區(qū)220與222是經(jīng)過(guò)適當(dāng)電性連接(如通過(guò)導(dǎo)電層230、232、238、240)，而其所包括的第一導(dǎo)電類型的多個(gè)區(qū)域?yàn)镻型區(qū)域，而第二導(dǎo)電類型的多個(gè)區(qū)域?yàn)镹型區(qū)域，因此所形成的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置為一N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，而摻雜區(qū)220此時(shí)作為一源極區(qū)，而摻雜區(qū)222此時(shí)作為一漏極區(qū)之用。于此實(shí)施例中，可使得一電流(未顯示)自其漏極端(摻雜區(qū)222)橫向地流經(jīng)位于摻雜區(qū)222與220之間的柵極結(jié)構(gòu)G的下方通道(未顯示)并朝向源極端(摻雜區(qū)220)流動(dòng)之后，接著為摻雜區(qū)216、導(dǎo)電層230與232以及導(dǎo)電層244的導(dǎo)引而抵達(dá)經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200’的表面B’之處且為其上的導(dǎo)電層246所逸散，藉以避免造成鄰近電路元件之間的電感耦合(inductorcoupling)及串音(cross talk)等不期望問(wèn)題的發(fā)生。于此實(shí)施例中，通過(guò)形成于溝槽228內(nèi)的導(dǎo)電層230與232以及埋設(shè)于經(jīng)薄化的半導(dǎo)體基板200’內(nèi)并接觸導(dǎo)電層246的導(dǎo)電層244的形成，便可免除采用高濃度、高劑量的離子注入以形成如圖1所示的P+摻雜區(qū)120，且亦可使得柵極結(jié)構(gòu)G與溝槽228右側(cè)的摻雜區(qū)220的一部保持一既定距離D2，其少于如圖1所示的既定距離D1。如此，相較于圖1所示的N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，如圖6所示的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置于作為N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例中便有利于降低N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造成本與元件尺寸，且導(dǎo)電層244及導(dǎo)電層246的形成亦有助于降低N型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻(Ron)。
[0054]另外，于另一實(shí)施例中，如圖6所示的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置中所包括的第一導(dǎo)電類型的多個(gè)區(qū)域?yàn)镹型區(qū)域，而第二導(dǎo)電類型的多個(gè)區(qū)域?yàn)镻型區(qū)域，因此所形成的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置為一 P型橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置。
[0055]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括: 一半導(dǎo)體基板，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面以及一第一導(dǎo)電類型； 一井區(qū)，位于所述半導(dǎo)體基板的一部?jī)?nèi)，鄰近所述第一表面且具有所述第一導(dǎo)電類型； 一柵極結(jié)構(gòu)，位于所述半導(dǎo)體基板的所述第一表面的一部上； 一第一摻雜區(qū)，位于鄰近所述柵極結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)的所述井區(qū)層的一部?jī)?nèi)，具有所述第一導(dǎo)電類型； 一第二摻雜區(qū)，位于相對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的一第二側(cè)的所述井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有相反于所述第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型； 一第三摻雜區(qū)，位于所述第一摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有所述第二導(dǎo)電類型； 一第四摻雜區(qū)，位于所述第二摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有所述第二導(dǎo)電類型； 一第一溝槽，位于所述第三摻雜區(qū)、所述第一摻雜區(qū)、所述井區(qū)與所述半導(dǎo)體基板的一部中； 一導(dǎo)電接觸物，位于所述第一溝槽內(nèi)； 一第二溝槽，位于鄰近所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面的一部中，其中所述第二溝槽露出所述導(dǎo)電接觸物的一部； 一第一導(dǎo)電層，位于所述第二溝槽內(nèi)并接觸所述導(dǎo)電接觸物；以及 一第二導(dǎo)電層，位于所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面以及所述第一導(dǎo)電層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型為P型而所述第二導(dǎo)電類型為N型，或所述第一導(dǎo)電類型為N型而所述第二導(dǎo)電類型為P型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第三摻雜區(qū)為一源極區(qū)，而所述第四摻雜區(qū)為一漏極區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述井區(qū)的一電阻率低于所述半導(dǎo)體基板的一電阻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電接觸物包括一第三導(dǎo)電層以及為所述第三導(dǎo)電層所環(huán)繞的一第四導(dǎo)電層。
6.一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括: 提供一半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面且具有一第一導(dǎo)電類型； 施行一離子注入工藝，于鄰近所述第一表面的所述半導(dǎo)體基板的一部?jī)?nèi)形成一井區(qū)，具有所述第一導(dǎo)電類型； 形成一柵極結(jié)構(gòu)于所述井區(qū)的一部上； 形成一第一摻雜區(qū)于鄰近所述柵極結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)的所述井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有所述第一導(dǎo)電類型； 形成一第二摻雜區(qū)于相對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)的所述第一側(cè)的一第二側(cè)的所述井區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有相反于所述第一導(dǎo)電類型的一第二導(dǎo)電類型； 形成一第三摻雜區(qū)于所述第一摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有所述第二導(dǎo)電類型； 形成一第四摻雜區(qū)于所述第二摻雜區(qū)的一部?jī)?nèi)，具有所述第二導(dǎo)電類型； 形成一第一溝槽于所述第三摻雜區(qū)、所述第一摻雜區(qū)、所述井區(qū)及所述半導(dǎo)體基板的一部中； 形成一導(dǎo)電接觸物于所述第一溝槽內(nèi)； 自所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面以薄化所述半導(dǎo)體基板； 于薄化所述半導(dǎo)體基板之后，形成一第二溝槽于鄰近所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面的一部?jī)?nèi)并露出所述導(dǎo)電接觸物的一部； 形成一第一導(dǎo)電層于所述第二溝槽內(nèi)；以及 形成一第二導(dǎo)電層于所述半導(dǎo)體基板的所述第二表面與所述第一導(dǎo)電層上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電類型為P型而所述第二導(dǎo)電類型為N型，或所述第一導(dǎo)電類型為N型而所述第二導(dǎo)電類型為P型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述第三摻雜區(qū)為源極區(qū)，而所述第四摻雜區(qū)為漏極區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述井區(qū)的一電阻率低于所述半導(dǎo)體基板的一電阻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電接觸物包括一第三導(dǎo)電層以及為所述第三導(dǎo)電層所環(huán)繞的一第四導(dǎo)電層。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK104518022SQ201310456066
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】李琮雄, 張睿鈞 申請(qǐng)人:世界先進(jìn)積體電路股份有限公司