TW201010082A - Semiconductor structure - Google Patents

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TW201010082A TW098123185A TW98123185A TW201010082A TW 201010082 A TW201010082 A TW 201010082A TW 098123185 A TW098123185 A TW 098123185A TW 98123185 A TW98123185 A TW 98123185A TW 201010082 A TW201010082 A TW 201010082A
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Tsung-Yi Huang
Fu-Hsin Chen
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Taiwan Semiconductor Mfg
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201010082 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體結構與方法’且特別關於高壓 金氧半導體場效電晶體（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET)。 【先前技#ί】 一般製造之超高壓MOSFET具有共平面之汲極與源 φ 極區。第1A圖顯示先前技術中之一超高壓MOSFET元 件100。元件100形成於一 p型基底101上，且另外之p 層113蠢晶成長於基底101上。兩壓ρ井115相鄰於高 壓η井103在蟲晶成長p層113中。將N+源極117置於 高壓ρ井115中，且Ν+汲極105置於高壓η井103中。 閘極介電層111與閘極電極110從Ν+源極117之上延伸 至場氧化層（field oxide)107之一部份上。元件100也包 括位於南壓ρ井115中之P+收集區（pickup region)l 19。 〇提供一正電壓至閘極電極110包括一電流流經通道從N+ 源極117進入高壓n井1〇3，其中於N+汲極105收集電 流。 此形式之超高壓MOSFET具有一問題，當實施高電 壓於此超高壓MOSFET時，其無法維持低的導通電阻 (on-resistance)。當電流行經元件時導通電阻影響電力轉 換成熱能。而元件之導通電阻越大，元件之效率越低。 因此為了元件的效率，需儘可能降低此電阻。 第1B圖顯示在先前技術中所知之其他設計來減輕 0503-A33778TWF/daphne 3 201010082 除了增加了場…外，元件⑽ 同之元件。場…作以減=3=示相 之省扣处山 X ^衣由^ %且改善飄移區 。因此飄移區之摻雜濃度 件⑽相較，元㈣0之導通電阻可被降低。』 件術元件100(如第1A圖所示）與先前技術元 .(如弟1B圖所示）崩潰電壓（breakd〇wn她哪） :不令人滿意。如本技術領域所熟知 於其個別的崩潰電壓的情形下在操作㈣。#大^ = 電壓之電壓實施於元件(例如元件1〇〇與元件⑼)上時， 與不可逆之損傷會發生於元件上，使得元件於商 摩。：：置換元件。所以亟需增加崩潰電 , 而要一！改善之超高電壓元件以降低導通電 阻與更進一步增加崩潰電壓。 【發明内容】 、藉由本發明之實施例可解決這些或其他問題，且可 達到技術性優點，而本發明實施例提供在超高壓 MOSFET中之-延伸飄移區，而當將元件置於高電麼下 時，此超高壓M〇SFET具有降低之導通電阻與增高之崩 潰電壓。 、本發明提供-種半導體結構，包括：―半導體基底， 其為一第—導電形式；—前高壓井區於該半導體基底 中，其中該前高壓井區為與該第一導電形式相反之一 二導電形式；—高壓井區於該前高壓井區上，其中該高 0503-A33778TWF/daphne 4 201010082 壓井區為該第二導電形式；一場環，其為該第一導電形 式’佔據該高壓井區的一頂部，其中至少該前高壓井區、 該高壓井區與該場環之一包括至少兩個通道；一絕緣區 於該場環與該高㈣區之—部分上；-汲㈣於該高壓 井區中且鄰接該絕緣區；—閘極電極於該絕緣區之一部 分上；以及一源極區相對於該源極區在該閘極之一相對 侧上。 1 ❹ 本發明也提供—種半導體結構，包括：-半導體基 底’、為帛一導電形式；一前高壓井區於該半導體基 ;中墓其中該前高壓井區為與該第-導電形式相反之f 第二導電形式；—高壓井區於該前高Μ井區上且金並接 觸’其中該高壓井區兔缔笛_、曾％ 、八按 -通道，其為該第1;:广形式；以及複數個第 面延伸至該前高==且從=壓井區的上表 複數個該第-通道的部分笫^則同屢井區中之該 在罐井區中二：：： —導電形式不純物的濃度。 ^形式不純物的濃度低於在該高㈣區中之第二= 式不純物的濃度。該半導 電〆 井區的-頂部中，並中抑j更包括㈣在該南壓 個第二通道，其為該第1:=第:在”形式，·複數 在該場環中之第形式不純物的濃度低於 該高壓井區中；二=二物的濃度；―沒極區於 絕緣區之一部分上；以:亥场1 衣上，一閘極電極於該 ， —源極區相對於該源極區在該 0503-A33778TWF/daphne 201010082 =之相對側上，其中該源極區與該 導電形式。 π必罘一 本㈣也提供另-料導體結構，包括：—半導體 其為—第—導電形式前高壓井區於該半導體 土筮，其中該前高壓井區為與該第-導電形式相反之 :nr式;一高星井區於該前高壓井區上= ^觸’其中該高㈣區為該第二導 前高壓井區呈有一鲂古祁孕乂於这 、g、#甘有較同之不純物濃度；以及複數個第一— 二至；二導電形式’且從編井區的上表面 麗井區中之該複在f前高壓井區與該高
分別低於在該前高㈣區與該高壓井J 嶋。該半導體結構更包括- 卜其二;井區的-頂部 直線區與—f曲區，[井£與該場環各包括一 盥一外部巴.、f:广各该彎曲區更包括-内部區 且在：::：τ第二通道，其為該第-導電形式， 且在該％壞中，其中該複數個 不純物的濃度低於在該場環中=弟導電开/式 濃度，且其中該複數個第的 電極於該絕緣區之一部分且與其接觸…間極 極區在該閑極之一相對側：=一源極區相對於該源 為該第二導電形式。 ，/、中該源極區與該汲極區 0503-A33778TWF/daphne 201010082 本發明也提供一種形成半導體結構的方法，包括·· 提供一半導體基底’其為一第一導電形式；形成一前高 墨井區於該半導體基底中，其中該前高壓井區為與該第 一導電形式相反之一第二導電形式；形成一高壓井區於 該前高壓井區上且與其接觸，其中該高壓井區為該第二 導電形式；以及形成複數個第一通道，其為該第二導電 形式，且從該高壓井區的上表面延伸至該前高壓井區的 下表面。該前高壓井區中之該複數個該第一通道的部分 ，第二導電形式不純物的濃度低於在該前高壓井區中之 第一導電形式不純物的濃度。在該高壓井區中之該複數 個該第-通道的部分之第二導電形式不純物的濃度低於 在該高Μ井區中之第二導電形式不純物的濃度。該形成 =導體結構的方法更包括形成—場環佔據該高壓井區的 :頂部，其中該場環為該第一導電形式；形成複數個第 —通道’其為該第一導電形式，且在該場環中，盆中該 ^個第f通道之第—導電形式不純物的濃度低於在該 袞中之f V電形式不純物的濃度；形成—絕緣區於 ::環與該高壓井區之一部分上，並與該場環與該高壓 井接觸’形成—閘極電極於該絕緣區之-部分上；以 形成源極區與—汲極區於該閘極之相對侧上。 本=另提供—種形成半導體結構的方法，包括： 基底，其為-第-導電形式；形成-第-尤阻於遠半導體其& 開口將該第—光二，其中以至少兩個狹縫與與兩個 底之頂部進行佈植二二第一光阻將該半導體基 元成一剛南壓井區’其中該前高壓 〇5〇3-A33778TWF/daphne 201010082 井區為與該第一導電形式相反之一第二導電形式，蠢晶 成長一半導體層於該半導體基底與該前高壓井區上以形 成一磊晶層；形成一第二光阻於該磊晶層上，其中以至 少兩個狹缝與與兩個開口將該第二光阻開口；將該磊晶 層之一部份進行佈植以形成一高壓井區，且其與該前高 壓井區接觸’其中該局壓井區為該第二導電形式；形成 一第三光阻於該磊晶層上，其中以至少兩個狹缝與與兩 個開口將該第二光阻開口；以及將該高壓井區之一頂部 進行佈植以形成一場環，其為該第一導電形式。 藉由使周本發明之實施例，減低了高壓MOSFET之 導通電阻與增高了元件之崩潰電壓。有益的是，本發明 之實施例不需要額外之罩幕。 為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能 更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示， 作詳細說明如下： 【實施方式】 提供一新的高壓MOSFET其形成方法，而此新的高 壓MOSFET具有減低之導通電阻、增高之崩潰電壓與增 高之穩定度。此元件之製造方法將在以下段落詳細說 明。在本發明之所有圖式與所繪示之實施例中，相同的 標號代表相同之元件。 第2圖顯示超高壓MOSFET 10之上視圖。為了有較 清楚之圖式，只繪示選擇的元件。而可於剖面圖中發現 剩餘的元件，例如第31圖所示者。MOSFET 10包括直線 0503-A33778TWF/daphne 8 201010082 - 區70與彎區區72。陰影區為場環46的部分。汲極區62 形成於場環46之中央且被場環42所環繞。源極區60環 繞場環46，且形成一封閉的環路。一般而言，超高壓 MOSFET 10佔據巨大面積，且因此與超高壓MOSFET 10 之長度與寬度相較，源極區60與汲極區62為狹窄的。 因此源極區60與汲極區62只以一條線來顯示。然而它 們實際上的寬度為，例如數微米。 藉由汲極區62將彎曲區72分隔成一内部部分74與 φ 外部部分76，其中相較於外部部分76，内部部分74較 接近曲線之中央。在内部部分74中，將場環46開槽， 而具有交錯之狹缝46】與462，且狹缝46!與462具有交 錯之濃度。場環46之陰影狹缝相較於介於陰影狹缝46! 間之無陰影狹缝462，具有較高之濃度。在整篇發明說明 中，無陰影狹缝462也指通道。在一實施例中，於彎曲區 72之外部部分76中，較佳為將場環46均勻地摻雜。然 而，其也可具有交錯之摻雜濃度而與内部部分74相似。 © 相似地，在直線區70中，較佳為均勻地摻雜場環46。然 而，在直線區70中之場環46的部分也可具有交錯之摻 雜濃度。 第2圖顯示將前高壓η井區（pre-high-voltage n-well region, pre-HVNW)24與高壓η井區34開槽，並具有在 交錯之狹縫中之交錯的濃度（需注意的是，區域24與34 之邊緣可不與區域46的邊緣部分重疊，如第31圖中所 示。為了更清楚顯示，此種於邊緣部分之差異不於第2 圖中顯不）。前而壓η井區24與南廢η井區34的狹缝 0503-A33778TWF/daphne 9 201010082 與其鄰近也稱為通谨夕朴 度。在一實施例中具有較低之不純物濃 與高壓n井區34由第2圖所不，在前高壓η井區24 V 中之通道與在場環46中之通道％分重 疊。然而它們也可不對齊。 T之通道4刀重 第3Α-3Ι圖顯示形成超高麗％ 的剖面圖，其中剖面臑^ ώ 川之中間製每 Α-Α，。丧見第3Α圓為 平面橫越第2圖中之線 心 第 提供半導體基底20。半導體某底 20較佳包括矽，且复址 牛導體基底 使用i他一㈣用，、破一 Ρ型不純物輕摻雜。然而也可 二用^叙使用之半導體材料，例如 物。㈣壓η井區24形餘 且較佳藉由例如形成弁阳％ 、 了負邛。Ρ刀中 磷，進入基底20的上方巴❹=入η型接雜物，例如 ，雜物’例”、：=:;物=可使用其他 實施例中，祐t t ”之、、、且。物或其類似物。在一 lxl〇16/cm2之門直量為介於約1Xl〇1W與約 _，且例如更壓n井區24的厚度較w 明中所提到的尺寸，僅僅為例子而=:是’發明說 不同，其也可以有所改變。絲使用之形成技術 移除光阻26。 麵成㈣Μη井區24之後， 在一霄施例申，將光阻26 縫，較佳為多於兩個。因此心^槽並具有至少兩個狭 ^ ^ «24 ^ ^；1；727 〇 之區域24】，此邱八為、 之邛刀為刖尚壓η井區 阻26遮蔽之前η井區怖植。藉由光 區域242,其不露出而；前：壓η井區之 至丨剐向壓η井區佈植，但 〇503-A33778TWF/daphne 1Λ 201010082 - 會接受到於接下來之熱製程中擴散自前高壓n井區之區 域24!的不純物。因此在有光阻26的形成的情況下，由 於擴散’在前高壓η井區之區域24】與前高屢η井區之區 域兩者中之不純物濃度會下降。在擴散後，在前高壓 η井區之區域24]中之η型不純物的濃度高於在前高壓η 井區之區域2七中之η型不純物的濃度，且因此不純物之 ?辰度為成交錯。 相較地’在一實施例中，其中在直線區7〇之前高壓 ❿ η井區24 (參見第2圖）不被光阻狹縫26覆蓋，在前高 壓η井區24之不純物濃度較高。如本技術領域所知，較 大之電場形成在彎曲較大處。因此，彎曲區72之内部部 分74 (參見第2圖）比起外部部分76與直線區7〇具有 較咼之電場，且為微弱區（weak regi〇n)。減低在彎曲區 72之内部部分74中之前高壓n井區24的不純物濃度幫 助改善超高壓MOSFET 10之崩潰電壓。 為了改善於接下來之擴散後在前高壓11井區24中之 ❹不純物濃度的均勻度，光阻狹缝26之數目較佳大於約 1〇。又’為了確定在擴散後，前高壓η井區之區域242 會被轉變為η型，開口 27較佳具有一小寬度W2。在一 實施例中，寬度W2小於約4μιη。需瞭解的是，臂2允許 ^最大寬度與p型基底2〇中之p型不純物濃度與及前高 壓η井區之區域％中之植人之n型不純物漠度相關。 又，光阻狹縫26具有一總面積，且光阻狹縫26之總面 積比前高蜃n純24的總面積之比值較佳為約i80 . /6。此面積比值決定在前高壓n井區之區域與2心中 0503-A33778TWF/daphne 201010082 2取終不純物濃度’且面積比越低，最終不純物 寬度比值來決定面積比值。因此，開口 1 之I阻狹缝％之寬度％之比值較佳為介於 師Hi圖^示於基底2〇與前高壓11井區24上形成經 ，雜之+導體層2S。經摻雜之半導體層Μ包括—半導體 材枓’例如麥’且可以蠢晶咸長經摻雜之半導體芦^。 =此’經摻雜之半導體層28也指蟲晶層28。經摻雜之半 導體層28的厚度可大於的g $ 手又J大於，，勺較佳為當蟲晶成長進 订时，以P型不純物在原處摻雜半導體層28。 又第3B圖顯示高壓n井區34之形成。可經過光阻 26藉由植入一 n型摻雜物，例如磷、砷、銻或其類似物 來形成南壓η井區34。較佳為，高堡n井區34之濃度大 井區24之不純物濃度，且可使用介於約 xio /cm Ί lxl0，cm2之間的劑量。在一實施例中， 南壓η井區34的厚度實質上等於蠢晶層28的厚度，且 因此高壓η井區34與前高壓η井區24田比連。 相似於前高壓η井區24，高麼η井區％較佳在擎曲 區72之内部部分74中具有交錯之不純物濃度（參見第2 圖）。因此較佳將光阻36開槽，且因此高塵η井區34 包括直接佈植之部分46l與藉由光阻36之狹缝遮蔽 分462 (也指通道）。在接下來之擴散製⑽，於通道 中之不純物濃度低於部分46ι。高壓n井區34可具有一 均勻的不純物濃度於彎曲區72之外部部分76及/或直 區7〇中（參見第2圖），然而也可採取交錯之摻雜濃度。 0503-A33778TWF/daphne 12 201010082 車乂 4·為可使用形成光阻％之相同罩幕（為了定義微影圖 案i來形成光阻36。因此直接佈植高壓n井區之部分3七 :、刖间壓η井區之區域2七為垂直排列，且高壓n井區之 2分3七與前高壓n井區之區域2七為垂直排列。在替代 實施例中，使用不同之罩幕形成光阻26與 植高壓n井區之部分341可以或可以不與前高壓„井= 區域2七垂直排列。 、，第3C圖顯示n井40的形成。較佳為，藉由形成一 ，阻（未顯示）且植人-n型不純物（例如至—高於高 壓η井區34 型不純物濃度）來形成_ 4〇。在; 施例中’佈植之劑量為介於約lxl〇n)/cm2與約ixi〇16/c=2 之間，井40較佳具有—底部表面低於高塵n井區^ $底部表面。或者’ N井4()之底部表面可水平於高壓η 井區34之底部表面，或低於高壓η井㊣％之底部表面。 盘古圖顯示？井42的形成。較佳為，形成ρ井幻 參 %鄰接。在—實施例中，？井42與高屢n ”離’如弟3D圖所示。在替代的實施例中 連^42了與高^井區34㈣以產生介於兩井區之間的 ，1精由形成一光阻（未顯示）’與以—p 物，例如爛、銦或其類似物來佈植1)型蟲晶層之二 部分來形成P井區42。一你措之千f漁丨θ 斤1^ 1χ10ι〇/ 2 / 佈植之不靶劑量為介於約 1x10 /cm與約lxl〇i6/cm2之間。在一實施例中* = 42的深度為約2-6 μιη，較佳為約4 μιη。 品 第犯圖顯示以ρ型摻雜物反 (c〇Unter-d0ping)n井34以形成反向摻雜區 ° >雜 υ 在一實施 〇503-A33778TWF/daphne 13 201010082 例中，反向摻雜區4 發明說明中也可指場Λ 參見第2圖），因此在 高壓η井區34之—了= °可藉由以—Ρ型摻雜物摻雜 深度的深度，來步成玉曰分至一小於高麗n井區34之 在接下來形成場介電層 :，以使 場環私的剩餘部分在場\(=圖所^，仍然有 約0.4-2 _，且較佳 曰下46的厚度為 連或分開。 為1陣。場環46可與η井區4〇田比 呈古Α於别回屢η井區24與高壓η井區34，場ρ # 具有—交錯的不纯物、吻疮n %%权佳 且因此場淨46 W :度。因此’較佳將光阻扣開槽， 唯：：46“也指通道）。在-實施例中，直接佈 = 心井區之區—直排Π ^例中，直接佈植之部分46i不與前 24】垂直裤列。 门土 n开&之&域 =實施财，在-提升的溫度τ，可執行一井區 置^^ drive_in㈣叫，以使在直接伟植部分 妙】1與46】令之不純物分別擴散至2七、342與462。 =而由於此形成可包括複數個高溫製程，各對擴散有貢 獻，所以直到第耵圖並無顯示由擴散導致之影響。、 圖顯示於高星n井區34之部分上形絲緣層 52:额外的絕緣層54可形成在p井區42與μ晶層％ 之4分與其類似物之上。可使用矽之局部氧化㈣ ㈣dation of sinc〇n，L0C0S)來形成絕緣層％與μ，或 0503-A33778TWF/daphne ]4 201010082 可為淺溝槽隔離（shallow trench isolation， Η施人雷思圖顯不閑極介電層56與閘極電極58的形成。 Γ;;Λ5:，介電… 56 , 〇〇〇 、 °卩分。閘極電極58沈積於閘極介電層
矽祕⑨極％為導冑的且可使驗德之多晶 =金屬合金或其類似物來形成。在此例子ΐ 間極^ 58包括多晶⑪，祕電㈣之表面可财化。 弟Η圖顯井區42中形成源極區6〇,盘在η 井^中形成汲極區62。可藉由植入1型推雜物（例 如矯）至一濃度（例如介於約lxl〇]9/cm3與約2xi〇21/cm3 之間）來形成源㈣60與沒極區62。收集區（pick叩 regi〇n)66,其為P型，形成於P井區42中，具有一濃度 介於約lxl〇19/Cm3與約2xl〇21/cm3之間。 /又
絕緣層52與54 STI)區。 如先前段落所述，顯示於第3H圖之結構會受到許多 具有熱預算（themd budget)之步騾。因此直接佈植區 二七^七與46】中之不純物會分別擴散至鄰接之通道2\、 與462。所產生之結構如第31圖所示。在佈植之後， 區域24]、2七、34〗與為n型，且區域24】與3七分別 相較於通道242、會具有一較高之不純物濃度。相似 地，區域46】與462為p型，且區域46〗相較於通道462 會具有一較高之不純物濃度。 由於擴散’於彎曲區72之内部部分74之區域24、 3 4與4 6 (參見第2圖）的不純物濃度實質上低於在直線 區70中之分別區域中的不純物濃度，其中在直線區7〇 0503-A33778TWF/daphne 15 201010082 中分別之部分在分別佈植時，沒有被遮蔽。在一實施例 中，在擴散與最終封裝製程後，在直接佈植區24ι、34ι 與46〗中之不純物濃度小於在直線區7〇中之分別的佈植 區24、34與46的約8〇%。進一步而言，在擴散與最終 封裝製程後，在通道242、342與462中之不純物濃度可 小於分別的直接佈植區24ι、341與46ι的約8〇%。 第4圖顯示在第2圖中之超高壓MOSFET 1G之其他 面圖，其中剖面圖為取自一平面橫越第2圖中之⑽， 二、° 在κ把例中，於彎曲區72之外部部分76 區7〇，（參見第2圖），區域24、34與46沒有 如第4圖所不。或者，超高壓MOSFET 10之彎 :之外部部分76及/或直線區7〇也可在場環私、 S224與高壓η井區34中具有交錯摻雜濃度。 …^明貫施例具有多種替代形式。例如，第 不剛同壓n井區24、高壓n井區％ m ’、 半徑方向，或換句話說，苴垂 1、琢辰、达於
或者在上視圖中，區域“A 可將柵格視為弧形狹鏠之紐合:tr2所在此例:：， 之狹缝如第5圖所示。 第2圖所不，而筆直 第6圖顯示一替代的超高壓μ 極區60與没極區62，在端 /包括源 編η井區24、高覆η井區=二在 中’ 之佈植區，且前高壓二…6可包括交錯 -之狹縫形狀為圓形或L〔二 井…場環 0503-A33778TWF/daph„e 201010082 - 熟悉此技藝人士可以瞭解，此處所顯示之實施例， 僅僅為本發明之圖式實施例。例如當所討論的實施例為η 型超高壓MOSFET時，其他實施例可為ρ型超高壓 Μ 0 S F Ε Τ ’具有相反之源極/汲_極區、南壓井區、前局壓 井區、井區、基底、通道與其類似物的導電形式。 有盈的是5錯由佈植前南塵η井區24、南壓η井區 34與場環46之交錯狭缝，減低在前高壓η井區24、高 壓η井區34與場環46中之不純物濃度。此有利地增加 φ 所產生超高壓MOSFET的崩潰電壓。獲得此優點而不需 額外的罩幕，其中使用相同之罩幕以在彎曲區72的外部 部分76中，而不是在其他部分/區域中產生不同不純物濃 度。第7圖顯示崩潰電壓曲線。圓形代表從本發明實施 例（如第31圖所示）獲得之數據，而正方形代表從前高 壓η井區、高壓η井區與場環被均勻佈植之例子所獲得 的數據。顯示於第7圖之結果顯示出藉由使用本發明實 施例，崩潰電壓從約700 V增加至約800 V。 參 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 0503-A33778TWF/daphne 17 201010082 【圖式簡單說明】 第1A圖顯不—傳統超高壓MOSFET之剖面圖。 第1B圖顯不一具有場環之傳統超高壓M〇SFET之 剖面圖。 第2圖顯示本發明實施例之上視圖。 第3A_3I圖顯示形成顯示於第2圖之實施例 製程的剖面圖，其中剖面圖為取自-平面橫越第2圖中 之線A-A，。 口甲 第4圖顯示顯示於第2圖之實施例的剖面圖 剖面圖為取自-平面橫越第2圖中之線b_b，及巧d 第5圖顯示本發明—替代實施例之上視圖，° 運形成於一方向垂直於顯示於第2圖中之通道的方向k 第6圖顯示本發㈣1代實施例之上視圖， 通道形成為圓形。 ^中 第7圖顯示汲極電流為電壓之函數。 【主要元件符號說明】 100〜超高壓MOSFET元件； 101 105 109 111 115 119 10- 103〜 局壓η 井； 107〜 場氧化 層； 110〜 開極電 極； 113〜 Ρ層； 117〜 Ν+源極； 150〜 元件； 〜Ρ型基底； 汲極； 〜場環； 、閘極介電層； 、高壓ρ井； 收集區； 超高壓MOSFET ; 0503-A33778TWF/daphne 18 201010082 12〜替代的超高壓MOSFET ; 201〜/半導體基底，_ 24 -^前rlJ慶Il'井區.， 24!、2 4〗〜前南壓η井區之區域； 26〜光阻； 27〜開口； 28〜經摻雜之半導體層/磊晶層； ❿ W2〜開口 27之寬度； 34]-〜/尚壓η井區之部分 3斗2〜尚塵η井區之部分 36〜光阻； 42〜ρ井； 46ι、462〜狹縫； 5 2〜場介電層/絕緣層； 56〜閘極介電層； 60〜源極區； 66〜收集區； 72〜彎曲區； 76〜外部區域,。 34"^^南磨n井區， 40〜η井； 46〜場環/反向摻雜區 48〜光阻； 54〜絕緣層； 58〜閘極電極； 62〜没極區； 7 0〜直線區， 74〜内部區域； 0503-A33778TWF/daphne 19

Claims (1)

  1. 201010082 七 申凊專利範厦 1. 一種半導體結構，包括： 一半導體基底，其為一第一導電形式； 該半導體基底中，其中該前高塵井 區為與該弟一導電形式相反之一第二導電形式； 一高壓井區於該前高壓井區上，其 該第二導電形式； 壓井區為 一頂：場L其為該！一導電形式，佔據該高壓井區的 之一:括以㈣㈣區、該高|相與該場環 ^一〆网個通逼，該通道為與分別之該前高壓 區、該而壓井區與該場環的導電形式相同，且ς 道與分別之該前高壓井區、該高㈣區與該鮮: 較具有一較低之不純物濃度； ^匆私、目 一絕緣區於該場環與該高壓井區之一部分上， 一汲極區於該高壓井區中且鄰接該絕緣=丨， 一閘極電極於該絕緣區之一部分上；以及 一源極區相對於該源極區在該_之-相對侧上。 2」如申請專利範圍第】項所述之半導體結構，其中 該則南㈣區、該高料區與該場環各包括兩個通道。 3.如申請專利範圍第2項所述之半導體結構，支中 高壓井區中之所有該通道與於該高 ς 道對齊。 4—如申請專利範圍第3項所述之半導體結構，其中 於該刖同壓井區、該高麗井區虚兮 為垂直排列。 中之所有該通道 0503-A33778TWF/daphne 20 201010082 * 5.如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，其中 於該通這中之該不純物的濃度低於在該前高壓井區、該 彘壓井區與該場環的分別之一中之該不純物濃度的約80 %。 6·如申請專利範園第1項所述之半導體結構，其中 該通道為一狹縫之形式。 7.如申請專利範圍第6項所述之半導體結構，其中 該狹缝為平行之弧形。 ❹ δ.如申請專利範圍第6項所述之半導體結構，其中 該狹縫舆該汲極區之一最近部分的縱長方向垂直。 9·如申請專利範圍第1項所述之半導體結構，更包 括： 一额外的前高壓井區於該半導體基底中，其中該額 外的前高壓井區為該第二導電形式，且與該前高壓井區 電性連接； 一额外的高壓井區於該額外的前高壓井區之上並與 ❷其接其中該額外的高㈣區為該第二導電形式，且 與該高壓井區電性連接；以及 一-額外的場環，其為該第一導電形式，佔據該額外 的兩壓井區的-頂部，其中該額外的場環與該場環電性 連接，且其中該額外的前高㈣區、該額外的高歷井區 與，額外的場環無通道，且分別相對於該前高㈣區、 該尚壓井區與該場環在該汲極區之一相對側上。 10. —種半導體結構，包括： 半V體基底，其為一第—導電形式； 0503-A33778TWF/daphne 21 201010082 FAIS井區於該半導體基底中，其*該前高塵井 為與㈣—導電形式相反之-第二導電形式； 井區於該前高㈣區上 高麗井區為該第二導電形式； 壓= 一通道’其為該第二導電形式，且從該高 延伸至該前高壓井區的下表面，其中在 :别兩屢井區中之該複數個該第-通道的部分之第二導 2式不純物的濃度低於在該前高㈣區中之第二導Ϊ 的濃度’且在該高墨井區中之該複數個該第 刀之第二等電形式不純物的濃度低於在該高 [井：中之第二導電形式不純物的濃度； 第-ΐΪίΐ該高㈣區的—頂料，其中該場環為該 第:通道’其為該第一導電形式’且在該場 、、：许4二該，數個第二通道之第-導電形式不純物的 /辰又^於該中之第—導電形式不純物的濃度； 一汲極區於該高壓井區中； 一絕緣區於該場環上； 二閘極電極於該絕緣區之—部分上；以及 1中1 = 7相對於該源極區在該閘極之—相對側上’ 〃中5亥源極區與該汲極區為該第二導電形式。 中，利範圍第1〇項所述之半導體結構，其 中该弟一與該第二通道為垂直排列。 包括·如申5月專利範圍第ι〇項所述之半導體結構，更 〇503-A33778TWF/daphne 201010082 基底中，其_該額 且與該前高壓井區 外的：额：的前高壓井區於該半導體 卜= ⑽井區為該第二導 ， 電性連接； 一額外的高壓井區於 其接觸，其中該麻—卜心⑽井區之上並與 與該高壓井二額:接=井區為該第二導電形式，且 高的該第一導電形式，於該額外的 於該額外的高壓井區的一頂部中，豆中 =的2㈣場環電性連接，且其中該額外的前高 該額外的高㈣區輿該額外的場環無通道，且 =目對於該㈣料區、該高㈣區與該場環在該沒 極區之一相對側上。 13.、,如申請專利範圍第12項所述之半導體結構，其 中於該前高壓井區與該高壓井區中之該第二導電形式不 ，物的辰度分別低於在該額外的前高壓井區與該額外的 同壓井區中之該第二導電形式不純物濃度的約。 Μ.如申請專利範圍第12項所述之半導體結構，其 中於該場環中之該第一導電形式不純物的濃度低於在該 額外的場環中之該第一導電形式不純物濃度的約8〇%。 15. —種半導體結構，包括： 一半導體基底，其為一第一導電形式； 一前高Μ井區於該半導體基底中，其中該前高壓井 區為與該第一導電形式相反之一第二導電形式； 一高壓井區於該前高壓井區上且與其揍觸，其中該 高壓井區為該第二導電形式，且相較於該前高壓井區具 23 〇503-A33778TWF/daphn< 201010082 有一較高之不純物濃度； ^複數個第一通道，其為該第二導電形式，且從該高 t井區的上表面延伸至该前高壓井區的下表面，其中在 該前高壓井區與該高壓井區中之該複數個該第一通道之 部分的第二導電形式不純物的濃度分別低於在該前高壓 并區與=高Μ井區中之第二導電形式不純物的濃度； 一％%，其為該第一導電形式且在該高壓井區的一 頂部中，其中該前高壓井區、該高壓井區與該場環各包
    括一直線區與一彎曲區，且其中各該彎曲區更包括一内 部區與一外部區； ^衩益個第二通道，其為該第一導電形式，且在該 壞中’其中該複數個第二通道之第—導電形式不純物 濃度低於在該場環中之第一導電形式不純物的濃度， 其中該複數個第一與第二通道為在該前高壓 疋井£與該％環的該内部區中； 一汲極區於該高壓井區中； 一絕緣區於該場環上且與其接觸；
    一閘極電極於該絕緣區之一部分上；以及 -源極區相對於該源極區在㈣極之 其中該源極區與該沒極區為該第二導電形式。 中該L6·高利範圍第15項所述之;;體結構， 直線區不具有通道。 '^卜4區與 17. ”請專利範圍第⑴員所述之 包括額外的通道形成在 構， 丨 邊阿蜃井區與該， 0503-A33778TWF/daphne 24 201010082 王衣之該外部區中’其中该月||南屋井區、該高壓井區與兮 場環之該直線區不具有通道。 18.如申請專利範圍第15項所述之半導體結構，並 中該前高㈣區、該高壓井區與該場環之各該内部區虚 外部區為在該汲極區之相對側上。 /、 中”一 圍第15項所述之半導體結㈣ 中該弟導電形式為㈣，而該第 稱/、 20·如申請專利範圍第15 =式為η型。
    中該第一導電形式為 、之+蛤體結構，其 而該弟二導電形式為Ρ型。 0503-A33778TWF/daphne 25
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