[发明专利]半导体元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是涉及半导体领域，尤指一种半导体元件及其制造方法。

背景技术

超高压元件在操作时必须具有高击穿电压（breakdown voltage）以及低的开启电阻（on-state resistance，Ron），以减少功率损耗。为能提供较高电流并维持足够大的击穿电压，目前已发展出阵列式的结构。在交流-直流电产品的布局中，通过阵列结构可以减少布局面积并且提升元件的效能。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体元件及半导体元件的制造方法，其可以降低开启电阻，提升元件的击穿电压。

本发明实施例提出一种半导体元件，包括漏极区、源极区、通道区、栅极以及复合掺杂区。漏极区，具有第一导电型，位于基底中。源极区具有第一导电型，位于基底中，环绕于漏极区周围。通道区位于源极区与漏极区之间的部分基底中。栅极，覆盖通道区与部份基底上。复合掺杂区，位于通道区与漏极区之间的基底中。复合掺杂区包括顶掺杂区与补偿掺杂区。顶掺杂区具有第二导电型，位于通道区与漏极区之间的基底中，顶掺杂区的掺杂浓度自接近通道区至接近漏极区处的浓度递减。补偿掺杂区具有第一导电型，位于顶掺杂区中，补偿顶掺杂区。

本发明实施例另提出一种半导体元件的制造方法，包括形成具有第二导电型的顶掺杂区。形成具有第一导电型的补偿掺杂区，补偿掺杂区位于顶掺杂区中。于顶掺杂区的第一侧形成漏极区，漏极区具有第一导电型。于顶掺杂区的第二侧形成源极区，源极区具有第一导电型并环绕于漏极区周围，源极区与漏极区之间的部分该基底中具有通道区。顶掺杂区的掺杂浓度自接近通道区至接近漏极区处的浓度递减。

本发明实施例再提出一种金属氧化物半导体场效应晶体管，包括漏极区、源极区、栅极、栅介电层、补偿掺杂区以及顶掺杂区。漏极区，具有第一导电型，位于基底中。源极区，具有第一导电型，位于基底中，环绕于漏极区周围。栅极，位于源极区与漏极区之间的基底之上。栅介电层，位于栅极与基底之间。补偿掺杂区，具有第一导电型，位于源极区与漏极区之间的基底中。顶掺杂区，具有第二导电型，位于补偿掺杂区下方，具有掺杂浓度梯度，自接近源极处至接近漏极区处的浓度递减。

本发明实施例另又提出一种半导体元件的制造方法，包括形成N型掺杂层于基底中。于预定形成漏极区与通道区之间的N型掺杂层中形成P型的顶掺杂区。于顶掺杂区中植入N型掺杂以于顶掺杂区中形成补偿掺杂区。于N型掺杂层中形成N型的漏极区。于通道区的一侧形成源极区，源极区具有N型导电型。

本发明实施例再提出一种半导体元件的制造方法，包括于基底上形成第一图案化的罩幕层，第一图案化的罩幕层具有多数个第一开口。以第一图案化的罩幕层为罩幕，进行第一离子植入工艺，以形成顶掺杂区。移除第一图案化的罩幕层。于基底上形成第二图案化的罩幕层，第二图案化的罩幕层具有第二开口，裸露出顶掺杂区。以第二图案化的罩幕层为罩幕，进行第二离子植入工艺，于顶掺杂区中形成补偿掺杂区。移除第二图案化的罩幕层。于补偿掺杂区的第一侧形成漏极区，漏极区具有第一导电型。于补偿掺杂区第二侧形成源极区，源极区具有第一导电型并环绕于漏极区周围。补偿掺杂区具有第一导电型。顶掺杂区具有第二导电型，具有掺杂浓度梯度，自接近源极区处至接近漏极区处的浓度递减。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为依照本发明第一实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的上视图。

图1B为依照本发明第一实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的部分上视图，其省略了栅极与隔离结构。

图1C是绘示图1A中I-I切线的一种示范实施例的金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面示意图。

图1D是绘示图1A中I-I切线的另一示范实施例的金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面示意图。

图2A为依照本发明另一实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的上视图。

图2B为依照本发明又一实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的上视图。

图3A至3E是绘示图1A中I-I切线的制造流程的剖面示意图。

图4A为依照本发明第二实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的上视图。

图4B为依照本发明第二实施例所绘示的一种金属氧化物半导体场效应晶体管的部分上视图，其省略了栅极与隔离结构。