[发明专利]横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管

说明书

本发明实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：本体区，位于基板的上部，具有第一导电类型；飘移区，位于基板的上部，具有第二导电类型，本体区与飘移区之间设有第一隔离区；栅极，位于基板之上；源极区，位于本体区中；漏极区，位于飘移区中，包括相邻设置的第一漏极区及第二漏极区，第一漏极区具有第二导电类型，第二漏极区具有第一导电类型；第二隔离区，设于第一隔离区与漏极区之间的飘移区中；及第一掺杂区，位于第一隔离区及第二隔离区之间的基板之中，具有第一导电类型；第一掺杂区与飘移区构成第一二极管。

技术领域

本发明实施例有关于一种半导体技术，特别是有关于一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管。

背景技术

高压半导体元件适用于高电压与高功率的集成电路领域。传统高压半导体元件包括横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(lateral diffused metal oxidesemiconductor，LDMOS)。高压半导体元件的优点在于易相容于其他工艺，符合成本效益，因此广泛应用于电源供应器、电力管理、显示器驱动IC元件、通信、车用电子、工业控制等领域中。

当横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管连接至交流电源(AC power)时，可能累积大量的静电电荷，而这些静电电荷可能于任意两端点流动，而产生静电放电(electrostatic discharge，ESD)电流。静电放电电流若未获得妥善控制，则可能烧毁集成电路，造成元件损害。举例而言，若静电放电电流由元件的漏极流向源极，则亦可能流向元件的栅极，而造成栅极损伤。

综上所述，虽然现有的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管大致符合需求，但并非各方面皆令人满意，特别是横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的静电放电电流仍需进一步改善。

发明内容

本发明实施例提供一种横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，包括：基板，具有第一导电类型；本体区(body region)，位于基板的上部，本体区具有第一导电类型；飘移区(drift region)，位于基板的上部，本体区与飘移区之间设有第一隔离区，飘移区具有与第一导电类型相反的第二导电类型；栅极，位于基板之上，且部分覆盖本体区；源极区，位于本体区中，源极区具有第二导电类型；漏极区，位于飘移区中，包括相邻设置的第一漏极区及第二漏极区，第一漏极区具有第二导电类型，且第二漏极区具有第一导电类型；第二隔离区，设于第一隔离区与漏极区之间的飘移区中；第一掺杂区，位于第一隔离区及第二隔离区之间的基板之中，第一掺杂区具有第一导电类型；其中第一掺杂区与飘移区构成第一二极管。

本发明的有益效果在于，本发明的横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，利用在源极区尖部形成掺杂区以及第二漏极区，在元件内部形成水平双极性晶体管、垂直双极性晶体管、及二极管，以提供释放静电放电电流的路径，而使静电放电电流不流经栅极而损伤栅极，并通过设置顶掺杂区以及调整飘移区边界同时改善崩溃电压及高温逆偏压测试，亦可形成包围漏极区的阱以进一步降低阻值。形成掺杂区以及第二漏极区并不影响元件的直流电性效能，也不会增加元件面积。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举数个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。

图1为根据一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的俯视图。

图2A为根据一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面图。

图2B为根据一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面图。

图3A为根据另一些实施例绘示出横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管的剖面图。