本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件及其制造方法，且特別是涉及一種橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件及其制造方法。

背景技術(shù)：

橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體(laterallydiffusedmetaloxidesemiconductor,ldmos)元件是一種典型的高壓元件，其可與互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體制作工藝整合，由此在單一芯片上制造控制、邏輯以及電源開關(guān)。ldmos元件在操作時必須具有高擊穿電壓(breakdownvoltage)以及低開啟電阻(on-stateresistance，ron)。具有高擊穿電壓以及低開啟電阻的ldmos元件在高壓應(yīng)用時具有較低的功率損耗。此外，較低的開啟電阻則可以使得晶體管在飽和狀態(tài)時具有較高的漏極電流由此增加元件的操作速度。

然而，目前的ldmos晶體管的擊穿電壓無法進(jìn)一步上升且開啟電阻也無法進(jìn)一步下降，以獲得更佳的元件特性。故目前極需一種具有高擊穿電壓及/或低開啟電阻的ldmos晶體管，以提升ldmos晶體管的元件特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造方法，可制作出具有高擊穿電壓及/或低開啟電阻的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件，且制作工藝簡便。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件，具有高擊穿電壓及/或低開啟電阻。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造方法，其步驟如下。提供基底，基底上已依序形成有介電層、第一導(dǎo)體層、粘著層以及第二導(dǎo)體層。圖案化第二導(dǎo)體層，以形成導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的第一導(dǎo)體層與介電層中形成第一溝槽。以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)作為掩模，移除第一導(dǎo)體層 與第一溝槽所暴露的部分基底，以形成柵極結(jié)構(gòu)與第二溝槽，第二溝槽形成于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的基底中。于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的基底中形成第一導(dǎo)電型的第一阱區(qū)。于柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的基底中形成第二導(dǎo)電型的第二阱區(qū)，其中第二側(cè)與第一側(cè)相對。于柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成間隙壁，間隙壁填滿第二溝槽。于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的基底中形成漏極區(qū)，并于柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的基底中形成源極區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的第一導(dǎo)體層與介電層中形成第一溝槽的步驟如下。于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成犧牲間隙壁。移除導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的犧牲間隙壁以及部分粘著層，以于粘著層中形成開口。移除導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的犧牲間隙壁。移除開口所暴露的第一導(dǎo)體層與介電層。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的犧牲間隙壁的材料包括氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件的制造方法的步驟更包括于柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的基底中形成第一淡摻雜區(qū)，并于柵極結(jié)構(gòu)與源極區(qū)之間的基底中形成第二淡摻雜區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一淡摻雜區(qū)環(huán)繞第二溝槽的周圍。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一導(dǎo)電型為n型，第二導(dǎo)電型為p型?；虻谝粚?dǎo)電型為p型，第二導(dǎo)電型為n型。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件的制造方法的步驟還包括在形成間隙壁之前，于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)以及第二溝槽上形成襯氧化層。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件的制造方法的步驟更包括在基底中形成至少一個隔離結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的間隙壁的材料包括氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一導(dǎo)體層的材料包括多晶硅。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二導(dǎo)體層的材料包括金屬材料。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的粘著層的材料包括金屬硅化物。

本發(fā)明的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件，包括：基底、柵極結(jié)構(gòu)、第一阱區(qū)、第二阱區(qū)、間隙壁、漏極區(qū)以及源極區(qū)?；字芯哂袦喜邸艠O結(jié)構(gòu)設(shè)置于 基底上。第一阱區(qū)具有第一導(dǎo)電型，且設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的基底中。第二阱區(qū)具有第二導(dǎo)電型，且柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)設(shè)置于基底中。間隙壁設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，且設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的間隙壁更填滿溝槽。漏極區(qū)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的基底中。源極區(qū)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的基底中。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的柵極結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)體層、粘著層、第二導(dǎo)體層以及介電層。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件更包括第一淡摻雜區(qū)以及第二淡摻雜區(qū)。第一淡摻雜區(qū)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的基底中。第二淡摻雜區(qū)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與源極區(qū)之間的基底中。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一淡摻雜區(qū)環(huán)繞溝槽的周圍。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的間隙壁的材料包括氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件更包括至少一個隔離結(jié)構(gòu)。隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于基底中。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的橫向擴(kuò)散金屬氧化半導(dǎo)體元件更包括襯氧化層。襯氧化層設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與間隙壁之間，以及設(shè)置于第一阱區(qū)與間隙壁之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一導(dǎo)電型為n型，第二導(dǎo)電型為p型。或第一導(dǎo)電型為p型，第二導(dǎo)電型為n型。

基于上述，本發(fā)明提出的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造方法中，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)作為自對準(zhǔn)掩模，同時形成第一導(dǎo)體層與位于基底中的溝槽，由于不需要額外的光刻制作工藝，因此制作工藝較為簡便。由于使靠近漏極區(qū)的間隙壁往下延伸并填入基底的溝槽中，而作為次元件隔離結(jié)構(gòu)。次元件隔離結(jié)構(gòu)的深度(即溝槽的深度)通過自對準(zhǔn)制作工藝控制，因此，其有助于避免填入于溝槽中的間隙壁(作為次元件隔離結(jié)構(gòu)使用)的深度過深，以利于降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的開啟電阻。此外，在柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間形成次元件隔離結(jié)構(gòu)，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的電場，以利于提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。

在本發(fā)明的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件中，靠近漏極的間隙壁往下延伸并填入基底的溝槽中，而作為次元件隔離結(jié)構(gòu)，此次元件隔離結(jié)構(gòu)有利于降低 橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的開啟電阻。而且，次元件隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的電場，以利于提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1a～圖1h為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造流程的剖面示意圖。

符號說明

10：橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件

100：基底

102：隔離結(jié)構(gòu)

104、104a：介電層

106、106a、106b：第一導(dǎo)體層

108、108a、108b：粘著層

110、110a：第二導(dǎo)體層

112：犧牲間隙壁

114：光致抗蝕劑層

116、118：溝槽

116a：開口

120：柵極結(jié)構(gòu)

122：第一阱區(qū)

124：第二阱區(qū)

126：第一淡摻雜區(qū)

128：第二淡摻雜區(qū)

130：襯氧化層

132：間隙壁

134：漏極區(qū)

136：源極區(qū)

138：基體極

具體實(shí)施方式

圖1a～圖1h為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造流程的剖面示意圖。

以下，將以第一導(dǎo)電型為n型，第二導(dǎo)電型為p型為例子來說明，但本發(fā)明并不以此為限。本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)了解，也可以將第一導(dǎo)電型置換成p型，將第二導(dǎo)電型置換成n型。其中，n型摻質(zhì)例如是磷或砷；p型摻質(zhì)例如是硼。

請參照圖1a，提供基底100，基底100中已具有至少一個隔離結(jié)構(gòu)102?；?00例如是p型半導(dǎo)體基底。隔離結(jié)構(gòu)102例如是淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。然后，于基底100上依序形成介電層104、第一導(dǎo)體層106、粘著層108以及第二導(dǎo)體層110。

介電層104的材料例如是氧化硅。介電層104的形成方法例如是熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法。

第一導(dǎo)體層106的材料包括導(dǎo)體材料，例如是多晶硅或摻雜多晶硅等。第一導(dǎo)體層106的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。粘著層108的材料包括金屬、金屬硅化物或金屬氮化物，例如是鎢、鈦/氮化鈦。粘著層108的形成方法例如是物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法。第二導(dǎo)體層110的材料包括金屬材料，例如是鎢等。第二導(dǎo)體層110的形成方法例如是物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法。在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)體層106的材料例如是多晶硅，且第二導(dǎo)體層110的材料例如是鎢。因此，在形成第二導(dǎo)體層110時，能通過金屬硅化反應(yīng)而于第一導(dǎo)體層106以及第二導(dǎo)體層110之間形成材料為金屬硅化物的粘著層108，以增加制作工藝的便利性。

請參照圖1b，首先，圖案化第二導(dǎo)體層110，以形成導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a。圖案化第二導(dǎo)體層110的方法包括光刻蝕刻制作工藝。舉例來說，先在第二導(dǎo)體層110上形成圖案化掩模層(未繪示)，以暴露出部分第二導(dǎo)體層110。之后，以圖案化掩模層為掩模，對暴露出的部分第二導(dǎo)體層110進(jìn)行蝕刻制作工藝。然后，移除圖案化掩模層。

接著，于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的側(cè)面上形成犧牲間隙壁112。犧牲間隙壁112的材料需與第一導(dǎo)體層106的材料有適當(dāng)?shù)奈g刻選擇比，除此之外并無特別 限制，犧牲間隙壁112的材料例如是氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。犧牲間隙壁112的形成方法例如是先利用化學(xué)氣相沉積法于基底100上形成間隙壁材料層(未繪示)，再進(jìn)行非等向性蝕刻制作工藝以移除部分間隙壁材料層。

請參照圖1c，于基底100上形成圖案化的光致抗蝕劑層114。圖案化的光致抗蝕劑層114至少暴露出導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)上的犧牲間隙壁112。在一實(shí)施例中，圖案化的光致抗蝕劑層114僅暴露出導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)上的犧牲間隙壁112。在另一實(shí)施例中，圖案化的光致抗蝕劑層114暴露出導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)上的犧牲間隙壁112以及部分導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的頂面。此圖案化的光致抗蝕劑層114例如是經(jīng)由曝光及顯影而形成。以圖案化的光致抗蝕劑層114為掩模，移除位于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)上的犧牲間隙壁112，之后進(jìn)一步移除部分粘著層108，以形成具有開口116a的粘著層108a。移除犧牲間隙壁112及粘著層108的方法包括濕式蝕刻法或干式蝕刻法。在上述的移除位于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)上的犧牲間隙壁112的制作工藝中，若圖案化的光致抗蝕劑層114暴露出部分導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的頂面，則暴露出的部分導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a也可作為掩模，因此，其可視為一種自對準(zhǔn)制作工藝。

請參照圖1d，移除圖案化的光致抗蝕劑層114，移除圖案化的光致抗蝕劑層114的方法例如是進(jìn)行濕式去光致抗蝕劑、灰化等制作工藝。然后，移除位于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第二側(cè)上的犧牲間隙壁112。移除犧牲間隙壁112的方法包括濕式蝕刻法或干式蝕刻法。當(dāng)以濕式蝕刻法來移除犧牲間隙壁112時，其蝕刻液例如是選自氫氟酸(hf)與磷酸(h3po4)所組成的群組。舉例來說，當(dāng)犧牲間隙壁112的材料是氧化硅時，移除犧牲間隙壁112例如是以氫氟酸(hf)作為蝕刻液；而當(dāng)犧牲間隙壁112的材料是氮化硅時，移除犧牲間隙壁112例如是以磷酸(h3po4)與氫氟酸(hf)作為蝕刻液。

請參照圖1e，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a與粘著層108a為掩模，移除部分第一導(dǎo)體層106以及部分介電層104，以于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的第一側(cè)的第一導(dǎo)體層106與介電層104中形成溝槽116。溝槽116暴露出基底100的頂面。在一實(shí)施例中，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的一側(cè)面會與溝槽116的一側(cè)面對齊。移除部分第一導(dǎo)體層106以及部分介電層104的方法包括干式蝕刻法或濕式蝕刻法。

請參照圖1f，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110為掩模，移除部分粘著層108a、部分第一導(dǎo)體層106a與溝槽116所暴露的部分基底100，以形成柵極結(jié)構(gòu)120與溝 槽118。柵極結(jié)構(gòu)120包括被第一導(dǎo)體層106b覆蓋的介電層104a、第一導(dǎo)體層106b、粘著層108b以及導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a。第一導(dǎo)體層106b位于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a下方。粘著層108b位于第一導(dǎo)體層106b與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a之間。溝槽118形成于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中。移除部分粘著層108a、部分第一導(dǎo)體層106a與溝槽116所暴露的部分基底100的方法包括干式蝕刻法或濕式蝕刻法。

在本發(fā)明中，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a作為掩模，而于基底100中形成溝槽118，亦即采用自對準(zhǔn)制作工藝來形成溝槽118，由于不需要使用到額外的光刻制作工藝，因此可以簡化制作工藝。此外，在移除第一導(dǎo)體層106a時，一并移除部分基底100來形成溝槽118，可使溝槽118的深度由第一導(dǎo)體層106b的高度來控制。在一實(shí)施例中，溝槽118的深度等于第一導(dǎo)體層106b的高度。在另一實(shí)施例中，溝槽118的深度小于第一導(dǎo)體層106b的高度。

請參照圖1g，首先，于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中形成第一導(dǎo)電型的第一阱區(qū)122。在本實(shí)施例中，第一阱區(qū)122的形成方式例如是先在基底上形成一層圖案化光致抗蝕劑層(未繪示)，至少覆蓋柵極結(jié)構(gòu)120的第二側(cè)的基底100。然后，以圖案化光致抗蝕劑層為掩模，進(jìn)行離子注入制作工藝。此離子注入制作工藝包括相對于基底100夾一角度(0～90度)的傾斜角度的離子注入制作工藝。通過離子注入制作工藝，可使形成的第一阱區(qū)122完整地環(huán)繞溝槽118，且部分的第一阱區(qū)122延伸至柵極結(jié)構(gòu)120下方。在一實(shí)施例中，第一阱區(qū)122例如是n型摻雜區(qū)。在本實(shí)施例中，第一阱區(qū)122作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的漂移區(qū)(driftregion)。第一阱區(qū)122可減少電流于溝槽118下方群聚，因此可提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。然后，移除圖案化光致抗蝕劑層。移除圖案化光致抗蝕劑層的方法例如是進(jìn)行濕式去光致抗蝕劑、灰化等制作工藝。

接著，于基底100上形成另一層圖案化光致抗蝕劑層(未繪示)，至少覆蓋柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100。圖案化光致抗蝕劑層例如是經(jīng)由曝光及顯影而形成。以圖案化光致抗蝕劑層為掩模，進(jìn)行離子注入制作工藝，于柵極結(jié)構(gòu)120的第二側(cè)的基底100中形成第二導(dǎo)電型的第二阱區(qū)124。此離子注入制作工藝包括相對于基底100夾一角度(0～90度)的傾斜角度的離子注入制作工藝。通過離子注入制作工藝，部分的第二阱區(qū)124延伸至柵極結(jié)構(gòu)120下方，使第二阱區(qū)124與第一阱區(qū)122相鄰。在一實(shí)施例中，第二阱區(qū) 124例如是p型摻雜區(qū)。在本實(shí)施例中，第二阱區(qū)124作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的基體區(qū)(bodyregion)。在柵極結(jié)構(gòu)120下方的第二阱區(qū)124作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的通道區(qū)域。在一實(shí)施例中，第二阱區(qū)124接觸第一阱區(qū)122，但本發(fā)明并不以此為限。然后，移除圖案化光致抗蝕劑層。移除圖案化光致抗蝕劑層的方法例如是進(jìn)行濕式去光致抗蝕劑、灰化等制作工藝。

之后，以柵極結(jié)構(gòu)120為掩模，依序進(jìn)行離子注入制作工藝，分別于第一阱區(qū)122及第二阱區(qū)124中形成具有第一導(dǎo)電型的第一淡摻雜區(qū)126以及具有第一導(dǎo)電型的第二淡摻雜區(qū)128，其中第一淡摻雜區(qū)126環(huán)繞溝槽118的周圍。在一實(shí)施例中，第一淡摻雜區(qū)126以及第二淡摻雜區(qū)128例如是n型淡摻雜區(qū)。在本實(shí)施例中，第一淡摻雜區(qū)126作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的漂移區(qū)。由于上述的離子注入制作工藝是以柵極結(jié)構(gòu)120作為掩模，因此也為一種自對準(zhǔn)制作工藝。

然后，在柵極結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁以及溝槽118上形成襯氧化層130。襯氧化層130的材料包括介電材料，例如是氧化硅。襯氧化層130的形成方式例如是熱氧化法或化學(xué)氣相沉積法。在一實(shí)施例中，襯氧化層130覆蓋于柵極結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁以及溝槽118的表面，但本發(fā)明不以此為限。

請參照圖1h，首先，于柵極結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁形成間隙壁132，且間隙壁132填滿溝槽118。間隙壁132的材料例如是氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。間隙壁132的形成方式例如是先利用化學(xué)氣相沉積法于基底100上形成間隙壁材料層(未繪示)，且間隙壁材料層實(shí)質(zhì)上會填滿基底100中的溝槽118。然后，進(jìn)行非等向性蝕刻制作工藝，移除部分間隙壁材料層，留下位于柵極結(jié)構(gòu)120側(cè)壁的間隙壁132。在柵極結(jié)構(gòu)120第一側(cè)的間隙壁132往下延伸并填入基底100的溝槽118中，而作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的次元件隔離結(jié)構(gòu)，此次元件隔離結(jié)構(gòu)有利于降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的開啟電阻。

之后，以柵極結(jié)構(gòu)120與間隙壁132為掩模，于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中形成漏極區(qū)134，并于柵極結(jié)構(gòu)120的第二側(cè)的基底100中形成源極區(qū)136。漏極區(qū)134及源極區(qū)136的形成方式例如是離子注入制作工藝。漏極區(qū)134位于第一淡摻雜區(qū)126以及柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中的隔離結(jié)構(gòu)102之間。源極區(qū)136位于第二淡摻雜區(qū)128以及柵極結(jié)構(gòu)120 的第二側(cè)的基底100中的隔離結(jié)構(gòu)102之間。在一實(shí)施例中，漏極區(qū)134及源極區(qū)136例如是n型摻雜區(qū)。

再來，于第二阱區(qū)124中形成具有第二導(dǎo)電型的基體極138?；w極138的形成方式例如是離子注入制作工藝。基體極138與源極區(qū)136相鄰。在一實(shí)施例中，基體極138例如是p型摻雜區(qū)。

在本實(shí)施例中，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a作為自對準(zhǔn)掩模，同時形成第一導(dǎo)體層106b與位于基底100中的溝槽118，由于不需要額外的光刻制作工藝，因此制作工藝較為簡便。而且，溝槽118的深度可由第一導(dǎo)體層106b的高度來控制，因此可避免位于溝槽118中的間隙壁132(作為隔離結(jié)構(gòu)使用)的深度過深。位于溝槽118中的間隙壁132的深度若較淺，則可縮短載流子從源極區(qū)136到漏極區(qū)134的路徑，因而降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的開啟電阻。此外，由于溝槽118中的間隙壁132(作為次元件隔離結(jié)構(gòu)使用)設(shè)置于第一阱區(qū)122中，因此次元件隔離結(jié)構(gòu)介于柵極結(jié)構(gòu)120與漏極區(qū)134之間，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)120與漏極區(qū)134之間的電場，以提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的擊穿電壓。

接著，說明本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件。

請參照圖1h，本實(shí)施例的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10包括基底100、隔離結(jié)構(gòu)102、介電層104a、柵極結(jié)構(gòu)120、第一阱區(qū)122、第二阱區(qū)124、第一淡摻雜區(qū)126、第二淡摻雜區(qū)128、襯氧化層130、間隙壁132、漏極區(qū)134、源極區(qū)136以及基體極138。

基底100中具有溝槽118，且具有隔離結(jié)構(gòu)102。基底100例如是p型半導(dǎo)體基底。隔離結(jié)構(gòu)102例如是淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。

柵極結(jié)構(gòu)120設(shè)置于基底100上。柵極結(jié)構(gòu)120包括導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a、粘著層108b、第一導(dǎo)體層106b以及介電層104a。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)110a的材料包括金屬材料，例如是鎢等。粘著層108b的材料包括金屬、金屬硅化物或金屬氮化物，例如是鎢、鈦/氮化鈦。第一導(dǎo)體層106b的材料包括導(dǎo)體材料，例如是多晶硅或摻雜多晶硅等。介電層104a的材料包括介電材料，例如是氧化硅。

第一阱區(qū)122具有第一導(dǎo)電型，且設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中，其中溝槽118設(shè)置于第一阱區(qū)122中。

第二阱區(qū)124具有第二導(dǎo)電型，設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的第二側(cè)且設(shè)置于 基底100中。

襯氧化層130設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120與間隙壁132之間，以及設(shè)置于第一阱區(qū)122與間隙壁132之間。襯氧化層130的材料包括介電材料，例如是氧化硅。

間隙壁132設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的側(cè)壁，且設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的間隙壁132更填滿溝槽118。間隙壁132的材料例如是氮氧化硅、氧化硅或氮化硅。在柵極結(jié)構(gòu)120第一側(cè)的間隙壁132往下延伸并填入基底100的溝槽118中，而作為橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的次元件隔離結(jié)構(gòu)，此次元件隔離結(jié)構(gòu)有利于降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的開啟電阻。

漏極區(qū)134設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的第一側(cè)的基底100中。源極區(qū)136設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120的第二側(cè)的基底100中。

第一淡摻雜區(qū)126設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120與漏極區(qū)134之間的基底100中，且環(huán)繞溝槽118的周圍。第二淡摻雜區(qū)128設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120與源極區(qū)136之間的基底100中。

在本實(shí)施例中，靠近漏極區(qū)134的間隙壁132往下延伸并填入基底100的溝槽118中，而作為次元件隔離結(jié)構(gòu)。位于溝槽118中的間隙壁132(次元件隔離結(jié)構(gòu))的深度若較淺，則可縮短載流子從源極區(qū)136到漏極區(qū)134的路徑，因而降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件10的開啟電阻。而且，次元件隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)120與漏極區(qū)134之間，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)130與漏極區(qū)134之間的電場，以利于提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。

綜上所述，本發(fā)明提出的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的制造方法中，以導(dǎo)體結(jié)構(gòu)作為自對準(zhǔn)掩模，同時形成第一導(dǎo)體層與位于基底中的溝槽，由于不需要額外的光刻制作工藝，因此制作工藝較為簡便。由于使靠近漏極區(qū)的間隙壁往下延伸并填入基底的溝槽中，而作為次元件隔離結(jié)構(gòu)。次元件隔離結(jié)構(gòu)的深度(即溝槽的深度)通過自對準(zhǔn)蝕刻制作工藝控制，因此，其有助于避免填入于溝槽中的間隙壁(作為次元件隔離結(jié)構(gòu)使用)的深度過深，以利于降低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的開啟電阻。此外，在柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間形成次元件隔離結(jié)構(gòu)，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的電場，以利于提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。

在本發(fā)明的橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件中，靠近漏極區(qū)的間隙壁往下延伸并填入基底的溝槽中，而作為次元件隔離結(jié)構(gòu)，此次元件隔離結(jié)構(gòu)有利于降 低橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的開啟電阻。而且，次元件隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間，其有助于降低柵極結(jié)構(gòu)與漏極區(qū)之間的電場，以利于提升橫向擴(kuò)散金氧半導(dǎo)體元件的擊穿電壓。

雖然結(jié)合以上實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。