本發(fā)明涉及一種高壓金屬氧化物半導(dǎo)體(highvoltagemetal-oxide-semiconductor,以下簡稱為hvmos)晶體管元件,尤其是涉及一種高壓橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(highvoltagelateraldouble-diffusedmetal-oxide-semiconductor,hv-ldmos)晶體管元件。
背景技術(shù):
在具有高壓處理能力的功率元件中,雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(double-diffusedmos,dmos)晶體管元件持續(xù)受到重視。常見的dmos晶體管元件有垂直雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(verticaldouble-diffusedmos,vdmos)與橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(ldmos)晶體管元件。而ldmos晶體管元件因具有較高的操作頻寬與操作效率,以及易與其他集成電路整合的平面結(jié)構(gòu),現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于高電壓操作環(huán)境中,如中央處理器電源供應(yīng)(cpupowersupply)、電源管理系統(tǒng)(powermanagementsystem)、直流/交流轉(zhuǎn)換器(ac/dcconverter)以及高功率或高頻段的功率放大器等等。ldmos晶體管元件主要的特征為源極端所設(shè)置的低摻雜濃度、大面積的橫向擴(kuò)散漂移區(qū)域,其目的在于緩和源極端與漏極端之間的高電壓,因此可使ldmos晶體管元件獲得較高的擊穿電壓(breakdownvoltage)。
由于hvmos晶體管元件所追求的兩個主要特性為高元件密度以及高擊穿電壓,且這兩個要求常常是彼此沖突難以權(quán)衡的。因此目前仍需要一種可在高電壓環(huán)境下正常運作,且滿足高擊穿電壓但不致降低元件密度的解決途徑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種鰭狀晶體管(finfet)元件,包含至少一鰭狀結(jié)構(gòu),一第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱以及一與之相鄰的第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱定義于該鰭狀結(jié)構(gòu)上,一凹槽位于該鰭狀結(jié)構(gòu)中,并位于該第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱與該第二導(dǎo) 電型態(tài)摻雜阱之間,一絕緣層位于該凹槽內(nèi),以及一金屬柵極橫跨并位于該絕緣層上。
本發(fā)明另提供一種鰭狀晶體管(finfet)元件,包含至少一鰭狀結(jié)構(gòu),一第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱以及一與之相鄰的第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱定義于該鰭狀結(jié)構(gòu)上,一區(qū)域邊界位于該第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱與該第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱之間,一凹槽位于該鰭狀結(jié)構(gòu)中,并位于該第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱與該第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱之間,一絕緣層位于該凹槽內(nèi),以及一金屬柵極橫跨并位于該絕緣層上,其中該金屬柵極的一側(cè)壁與該區(qū)域邊界對齊。
本發(fā)明提供一種具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的高壓鰭狀晶體管。通過設(shè)置一絕緣層在工作柵極下,不僅增加ldmos的源極至漏極的長度(也就是通道長度),也同時提高ldmos的擊穿電壓。此外,本發(fā)明的高壓鰭狀晶體管結(jié)構(gòu)可與目前現(xiàn)有的技術(shù)相容,卻不會增加晶體管元件的大小。
附圖說明
圖1至圖8繪示根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖,其中:
圖1繪示鰭狀結(jié)構(gòu)位于一基底上;
圖2繪示形成一絕緣層于該鰭狀結(jié)構(gòu)內(nèi);
圖3繪示形成多個虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)于該鰭狀結(jié)構(gòu)上;
圖4-圖5繪示形成多個外延層于該鰭狀結(jié)構(gòu)上;
圖6繪示形成一絕緣層于該鰭狀結(jié)構(gòu)上,并對該些外延層進(jìn)行一離子摻雜步驟;
圖7-圖8繪示形成多個金屬柵極結(jié)構(gòu)于該鰭狀結(jié)構(gòu)上。
圖9至圖10繪示根據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖,其中:
圖9繪示形成多個虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)于一鰭狀結(jié)構(gòu)上;
圖10繪示形成多個金屬柵極結(jié)構(gòu)于該鰭狀結(jié)構(gòu)上。
圖11繪示根據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12與圖13繪示根據(jù)本發(fā)明另外兩較佳實施例的具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號說明
100高壓鰭狀晶體管
110基底
120鰭狀結(jié)構(gòu)
122凹槽
122a凹槽
122b凹槽
130絕緣層
130a絕緣層
130b絕緣層
142虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)
143虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)
143a虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)
144柵極堆疊結(jié)構(gòu)
144a柵極堆疊結(jié)構(gòu)
144b柵極堆疊結(jié)構(gòu)
144c柵極堆疊結(jié)構(gòu)
144d柵極堆疊結(jié)構(gòu)
145間隙壁
146柵極氧化層
146a柵極氧化層
148虛置柵極層
148b側(cè)壁
149開口
150開口
152外延層
152a外延層
152b外延層
160絕緣層
170開口
172高介電常數(shù)層
182導(dǎo)電層
190通道
192柵極結(jié)構(gòu)
193柵極結(jié)構(gòu)
194柵極結(jié)構(gòu)
194a柵極結(jié)構(gòu)
s1源極摻雜層
d1漏極摻雜層
dp1第一摻雜層
p1垂直延伸部
p2水平延伸部
p3垂直延伸部
p4水平延伸部
z1第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱
z2第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱
v1垂直交界線
具體實施方式
圖1至圖8繪示根據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(double-diffusedmetal-oxide-semiconductor,hv-ldmos)的高壓鰭狀晶體管(high-voltagefinfet)的結(jié)構(gòu)示意圖。以下依序介紹制作此具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的方法:
請參考圖1,首先提供一基底110,例如一半導(dǎo)體基底?;?10上包含有至少一鰭狀結(jié)構(gòu)120。其中鰭狀結(jié)構(gòu)120定義有兩個區(qū)域,分別是彼此相鄰的一第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1以及一第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2,其中第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2具有互補(bǔ)的導(dǎo)電型態(tài),舉例來說,第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1為一n型摻雜阱,而第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2為一p型摻雜阱,或是第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1為一p型摻雜阱,而第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2為一n型摻雜阱。
接下來請參考圖2,通過一曝光顯影等方式,在鰭狀結(jié)構(gòu)120中形成一 凹槽122,其中凹槽122位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的交界處,也就是說,凹槽122與第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1以及第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2皆有部分重疊。接著,一絕緣層130填入凹槽122中,其中絕緣層130并未填滿凹槽122,而僅部分填入凹槽122之內(nèi),并在凹槽122內(nèi)留有部分空間。因此,如圖2所示,絕緣層130的頂面較鰭狀結(jié)構(gòu)120的頂面更低。
接著如圖3所示,在凹槽122中部分填入絕緣層130之后,接著形成多個虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142于鰭狀結(jié)構(gòu)120上,以及至少一柵極堆疊結(jié)構(gòu)144于鰭狀結(jié)構(gòu)120上并部分填入凹槽122內(nèi)。此外,形成多個間隙壁145,分別位于虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144的兩側(cè)。本實施例中,虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142可能位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1或第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2內(nèi),而柵極堆疊結(jié)構(gòu)144則同時位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1以及第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2內(nèi)。此外,各虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142彼此之間并不互相接觸,也不與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144直接接觸。
上述形成虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142、柵極堆疊結(jié)構(gòu)144的方法如下:首先,形成一柵極氧化層146于鰭狀結(jié)構(gòu)120表面,以及覆蓋于凹槽122的內(nèi)部側(cè)壁,接著再形成一虛置柵極層148(例如一多晶硅層)于柵極氧化層146,值得注意的是,虛置柵極層148填滿凹槽122,且同時位于鰭狀結(jié)構(gòu)120的上方。接下來,進(jìn)行一蝕刻步驟,移除部分的柵極氧化層146與虛置柵極層148,以形成虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144。其中,因為柵極堆疊結(jié)構(gòu)144填入于凹槽122,并且位于絕緣層130上,因此柵極堆疊結(jié)構(gòu)144包含有一垂直延伸部p1以及一水平延伸部p2。其中垂直延伸部p1填滿凹槽122并且位于絕緣層130上,水平延伸部p2則位于鰭狀結(jié)構(gòu)120上,并且跨越第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1以及一第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2。此外,本實施例中,垂直延伸部p1與水平延伸部p2的延伸方向較佳互相垂直。
值得注意的是,由于柵極堆疊結(jié)構(gòu)144中的柵極氧化層146(圖3中標(biāo)示為柵極氧化層146a)沿著凹槽122的表面形成,例如通過一沉積步驟所形成,因此其具有一“倒ω”型剖面。此外,各虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142也同樣包含有柵極氧化層146以及虛置柵極層148,但各虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142中的柵極氧化層146僅有一平坦剖面結(jié)構(gòu)。
請參考圖4與圖5,如圖4所示,在形成虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極 堆疊結(jié)構(gòu)144之后,接著進(jìn)行一蝕刻步驟,以在鰭狀結(jié)構(gòu)120中形成多個開口150,其中各開口150位于虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142兩側(cè),或是位于柵極堆疊結(jié)構(gòu)144兩側(cè)。接下來,如圖5所示,可以選擇性地形成多個外延層152于各開口150中,例如通過一選擇性外延成長(selectiveepitaxialgrowth,seg)步驟或其他適合的方法,較佳而言,各外延層152的一頂面與鰭狀結(jié)構(gòu)120的頂面切齊,但不限于此。此外,本實施例中,包含有形成凹槽150與外延層152的步驟,但在其他實施例中,也可以省略形成凹槽與外延層的步驟,也屬于本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)。
請參考圖6,接下來,對各外延層152進(jìn)行一摻雜步驟。此外,
在其他實施例中,若外延層沒有形成,則對鰭狀結(jié)構(gòu)120進(jìn)行一摻雜步驟。本實施例中,各外延層152皆被摻雜一具有第一導(dǎo)電型態(tài)的離子,而與第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1具有相同的導(dǎo)電型態(tài)。其中,第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1內(nèi)且相鄰絕緣層130一側(cè)的一外延層152(標(biāo)示為152a),被摻雜之后形成一漏極摻雜層d1;另外,第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2內(nèi)且相鄰絕緣層130旁的另一外延層152(標(biāo)示為152b),被摻雜后形成一源極摻雜層s1,而其余被摻雜后的外延層152則定義為第一摻雜層dp1,因此本實施例中,第一摻雜層dp1并不位于源極摻雜層s1與漏極摻雜層d1之間的區(qū)域。
在一實施例中,若第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1為一n型摻雜阱,而第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2為一p型摻雜阱,則上述的源極摻雜層s1、漏極摻雜層d1與第一摻雜層dp1皆可通過摻雜適當(dāng)離子(例如磷、砷離子)而形成n型摻雜區(qū)。除此之外,外延層152例如為一硅磷外延層(phosphorus-doped-siliconepitaxiallayer),以進(jìn)一步提供通道拉伸應(yīng)力,但不限于此。此時的高壓鰭狀晶體管即定義為一n型高壓鰭狀晶體管。
在另一實施例中,若第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1為一p型摻雜阱,而第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2為一n型摻雜阱,則上述的源極摻雜層s1、漏極摻雜層d1與第一摻雜層dp1皆可通過摻雜適當(dāng)離子(例如硼離子)而形成p型摻雜區(qū)。除此之外,外延層152例如為一硅鍺外延層(silicon-germaniumepitaxiallayer),以進(jìn)一步提供通道壓縮應(yīng)力,但不限于此。而此時的高壓鰭狀晶體管即定義為一p型高壓鰭狀晶體管。
接下來,可全面性于鰭狀結(jié)構(gòu)120以及虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142、柵極堆疊結(jié)構(gòu)144上先形成一絕緣層(圖未示),上述絕緣層例如為氮化硅等絕緣材 質(zhì)。接下來進(jìn)行一平坦化制作工藝,例如化學(xué)機(jī)械研磨(cmp),以移除多余的絕緣層,并且曝露出各虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144。因此,多個絕緣層160形成于各外延層152上,其中絕緣層160填入虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144之間的空隙,或是填入各虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142之間的空隙。
在上述漏極摻雜層d1、源極摻雜層s1與第一摻雜層dp1完成后,進(jìn)行一金屬柵極置換(replacementmetalgate,rmg)步驟,將虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144置換成金屬柵極。接著如圖7至圖8所示,金屬柵極置換步驟包含:首先,將虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144的虛置柵極層148移除,并形成多個開口170于各絕緣層160之間。上述移除的方式例如為一蝕刻步驟。值得注意的是,在本實施例的圖7中,并未將柵極氧化層146移除,但在本發(fā)明的其他實施例中,柵極氧化層146可選擇性隨著虛置柵極層148被一并移除,也屬于本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)。另外,若柵極氧化層146在此步驟中被移除,則后續(xù)在形成金屬柵極之前,需重新形成另外一柵極氧化層于金屬柵極的導(dǎo)電層與鰭狀結(jié)構(gòu)120之間,上述形成柵極氧化層的方法例如通過一原位蒸氣生成(in-situsteamgeneration,issg)但不限于此。
接下來,如圖8所示,依序形成一高介電常數(shù)層172于各開口170內(nèi),以及形成一導(dǎo)電層182于高介電常數(shù)層172上,以完成多個柵極結(jié)構(gòu)192以及至少一柵極結(jié)構(gòu)194,柵極結(jié)構(gòu)192與柵極結(jié)構(gòu)194皆包含有柵極氧化層146、高介電常數(shù)層172與導(dǎo)電層182。此外,柵極結(jié)構(gòu)192與柵極結(jié)構(gòu)194的形狀分別與原先虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)142與柵極堆疊結(jié)構(gòu)144相同,因此柵極結(jié)構(gòu)194同樣包含有一垂直延伸部p3以及一水平延伸部p4(對應(yīng)圖3中的垂直延伸部p1以及水平延伸部p2)。
本實施例中,高介電常數(shù)層172包含有介電常數(shù)大于4的介電材料,例如選自氧化鉿(hafniumoxide,hfo2)、硅酸鉿氧化合物(hafniumsiliconoxide,hfsio4)、硅酸鉿氮氧化合物(hafniumsiliconoxynitride,hfsion)、氧化鋁(aluminumoxide,al2o3)、氧化鑭(lanthanumoxide,la2o3)、氧化鉭(tantalumoxide,ta2o5)、氧化釔(yttriumoxide,y2o3)、氧化鋯(zirconiumoxide,zro2)、鈦酸鍶(strontiumtitanateoxide,srtio3)、硅酸鋯氧化合物(zirconiumsiliconoxide,zrsio4)、鋯酸鉿(hafniumzirconiumoxide,hfzro4)、鍶鉍鉭氧化物 (strontiumbismuthtantalate,srbi2ta2o9,sbt)、鋯鈦酸鉛(leadzirconatetitanate,pbzrxti1-xo3,pzt)、鈦酸鋇鍶(bariumstrontiumtitanate,baxsr1-xtio3,bst)、或其組合所組成的群組。而導(dǎo)電層182則可包含有功函數(shù)金屬層以及/或是具有優(yōu)良填充能力與較低阻值的金屬或金屬氧化物,例如鎢(tungsten,w)、鋁(aluminum,al)、鋁化鈦(titaniumaluminide,tial)或氧化鋁鈦(titaniumaluminumoxide,tialo),但不限于此。到此步驟為止,本實施例的所述具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的高壓鰭狀晶體管100已完成。
值得注意的是,上述柵極結(jié)構(gòu)194位于源極摻雜層s1與漏極摻雜層d1之間,并且同時位于絕緣層130的正上方。本發(fā)明的其中一特點在于,在具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的高壓鰭狀晶體管100運作過程中,由于柵極結(jié)構(gòu)194位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的交界處,因此柵極結(jié)構(gòu)194作為控制晶體管的通道開啟與否的開關(guān),可視為一工作柵極(workinggate),而其余的柵極結(jié)構(gòu)192則被視作為虛置柵極(dummygate)。本發(fā)明的目的之一在于提高ldmos的擊穿電壓(breakdownvoltage),因此在柵極結(jié)構(gòu)(工作柵極)194的下方設(shè)置有絕緣層130,絕緣層130位于源極摻雜層s1與漏極摻雜層d1之間,可避免晶體管的源極與漏極之間產(chǎn)生穿隧(punchthrough)現(xiàn)象,進(jìn)而預(yù)防晶體管的源極與漏極之間產(chǎn)生漏電流。換句話說,由于設(shè)置絕緣層130,ldmos的通道190(由源極摻雜層s1至第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1)僅能形成于絕緣層130的下方位置,因此ldmos的通道長度將會增加。通過絕緣層的設(shè)置,ldmos的擊穿電壓可有效地提升。與現(xiàn)有的ldmos結(jié)構(gòu)相比,由于絕緣層130僅設(shè)置于鰭狀結(jié)構(gòu)120之內(nèi),因此雖然ldmos的通道長度增加,卻不會占用更多元件表面積,所以每一單位的ldmos大小(從剖視圖來看,即為源極摻雜層s1與漏極摻雜層d1之間的水平長度)并不會額外增加,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于現(xiàn)有的具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的高壓鰭狀晶體管。
除此之外,本發(fā)明的另外一優(yōu)點在于工作柵極(柵極結(jié)構(gòu)194)包含有一垂直延伸部p1延伸入鰭狀結(jié)構(gòu)120中,因此在不額外增加整體元件面積的情況下,工作柵極接觸到鰭狀結(jié)構(gòu)的面積增加,因此也可以一并提高工作柵極對于ldmos元件的控制性。
下文將針對本發(fā)明的高壓鰭狀晶體管結(jié)構(gòu)的不同實施樣態(tài)進(jìn)行說明,且 為簡化說明,以下說明主要針對各實施例不同之處進(jìn)行詳述,而不再對相同之處作重復(fù)贅述。此外,本發(fā)明的各實施例中相同的元件以相同的標(biāo)號進(jìn)行標(biāo)示,以利于各實施例間互相對照。
圖9-圖10繪示本發(fā)明第二較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中,同樣包含有一基底110、一鰭狀結(jié)構(gòu)120,且鰭狀結(jié)構(gòu)120上定義有第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2,以及一凹槽122位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的交界處,一絕緣層130部分填入凹槽122中(請參考第一實施例所述的圖1與圖2)。與上述第一較佳實施利不同之處在于,本實施例中形成的柵極堆疊結(jié)構(gòu)144a結(jié)構(gòu)與上述第一較佳實施例所述的柵極堆疊結(jié)構(gòu)144不同。詳細(xì)而言,在形成柵極堆疊結(jié)構(gòu)144之后(參考圖3),更進(jìn)行一蝕刻步驟,以形成一開口149于部分凹槽122中,并將柵極堆疊結(jié)構(gòu)144分割為兩部分:一柵極堆疊結(jié)構(gòu)144a與一虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)143。本實施例中,柵極堆疊結(jié)構(gòu)144a并未完整填滿凹槽122,而且柵極堆疊結(jié)構(gòu)144a的其中一側(cè)壁148b與第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的垂直交界線(圖9中標(biāo)示為v1)對齊,因此本實施例中柵極堆疊結(jié)構(gòu)144a所包含的柵極氧化層146具有一“z”型剖面。
接下來,與第一較佳實施例相同,依序進(jìn)行后續(xù)步驟,包含形成外延層、進(jìn)行離子摻雜步驟、形成絕緣層以及進(jìn)行金屬柵極置換步驟等。上述步驟與第一較佳實施例所述的步驟相同,在此不在贅述。本發(fā)明第二較佳實施例最終完成的ldmos結(jié)構(gòu)如圖10所示,其中柵極結(jié)構(gòu)194a的一側(cè)壁與第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的垂直交界線對齊,另外柵極結(jié)構(gòu)193則位于柵極結(jié)構(gòu)194a與漏極摻雜層之間。除此之外,其余各部件的特征、材料特性以及制作方法與上述第一較佳實施例相似,故在此并不再贅述。
在本發(fā)明的其他實施例中,如圖11所示,其繪示本發(fā)明第三較佳實施例的一具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管(high-voltagefinfet)的結(jié)構(gòu)示意圖。與上述第二較佳實施例的結(jié)構(gòu)相似,柵極堆疊結(jié)構(gòu)144b的其中一側(cè)壁148b與第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的垂直交界線(圖9中標(biāo)示為v1)對齊,而本實施例與上述第二較佳實施利不同之處在于,虛置柵極堆疊結(jié)構(gòu)143a同時位于鰭狀結(jié)構(gòu)120表面上以 及部分凹槽122中。除此之外,其余各部件的特征、材料特性以及制作方法與上述第二較佳實施例相似,故在此并不再贅述。
在本發(fā)明的其他實施例中,如圖12與圖13所示,其繪示本發(fā)明另外兩較佳實施例的具有橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的高壓鰭狀晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。在一實施例中,凹槽122a的位置并不位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1與第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2的交界處,而是位于第一導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z1內(nèi)(如圖12所示),而柵極堆疊結(jié)構(gòu)144c位于凹槽122a內(nèi)的絕緣層130a上?;蚴窃谄渌麑嵤├?,凹槽122b可能位于第二導(dǎo)電型態(tài)摻雜阱z2內(nèi)(如圖13所示),而柵極堆疊結(jié)構(gòu)144d位于凹槽122b內(nèi)的絕緣層130b上。上述結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi),除此之外,其余各部件的特征、材料特性以及制作方法與上述第一較佳實施例相似,故在此并不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明提供一種具有l(wèi)dmos結(jié)構(gòu)的高壓鰭狀晶體管。通過設(shè)置一絕緣層在工作柵極下,不僅增加ldmos的源極至漏極的長度(也就是通道長度),也同時提高ldmos的擊穿電壓。此外,ldmos中的各元件,包含絕緣層、虛置柵極、工作柵極、源極摻雜層與漏極摻雜層都設(shè)置在同一高壓鰭狀晶體管內(nèi),因此本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不會降低元件密度,換句話說,本發(fā)明的高壓鰭狀晶體管結(jié)構(gòu)可與目前現(xiàn)有的技術(shù)相容,卻不會增加晶體管元件的大小。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。