半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其制造方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于2014年I月28日遞交的日本專利申請N0.2014-013800，并且要求享有該申請的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文中所描述的實(shí)施例總體上涉及半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]例如，至于具有高擊穿容量的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，已經(jīng)知道諸如其中通過雙擴(kuò)散工藝來形成MOS晶體管的溝道區(qū)的雙擴(kuò)散MOS (DMOS)晶體管之類的半導(dǎo)體器件。在該半導(dǎo)體器件中，已經(jīng)存在對提高擊穿電阻和可靠性的需求，提高抗擊穿性和可靠性有助于提高安全工作區(qū)(SOA)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文中所描述的實(shí)施例提供了半導(dǎo)體器件及其制造方法，所述半導(dǎo)體器件提高了SOA。
[0006]實(shí)施例提供了:
[0007]一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0008]第一導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)，所述第一阱區(qū)位于半導(dǎo)體區(qū)中并且在與所述半導(dǎo)體區(qū)的所述上表面平面正交的第一方向上從所述上表面平面延伸第一距離；
[0009]第二導(dǎo)電類型的第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)位于所述半導(dǎo)體區(qū)中并且在與所述第一方向垂直的第二方向上與所述第一阱區(qū)相鄰，并且在所述第一方向上從所述半導(dǎo)體區(qū)的所述上表面平面延伸第二距離；
[0010]所述第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)，所述源極區(qū)在所述第一阱區(qū)上；
[0011]所述第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)，所述漏極區(qū)在所述第二阱區(qū)上；以及
[0012]柵極電極，所述柵極電極在所述半導(dǎo)體區(qū)中的所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的一部分上，其中
[0013]所述半導(dǎo)體區(qū)具有在所述第一方向上位于所述第一阱區(qū)下方的第一位置處的第一區(qū)、在所述第一方向上位于所述第二阱區(qū)下方的第二位置處的第二區(qū)、以及在所述第一方向上位于所述第一阱區(qū)下方的第三位置處的第三區(qū)，并且所述第三區(qū)在所述第二方向上為所述第一位置與所述第二位置之間，并且
[0014]所述第三區(qū)中的所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度高于所述第一區(qū)中的所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度。
[0015]進(jìn)一步地，實(shí)施例提供了晶體管器件，包括:
[0016]半導(dǎo)體區(qū)，所述半導(dǎo)體區(qū)具有第一平面中的上表面；
[0017]第一導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)，所述第一阱區(qū)在所述半導(dǎo)體區(qū)內(nèi)并且在與所述第一平面正交的第一方向上從所述第一平面延伸第一距離；
[0018]第二導(dǎo)電類型的第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)在所述半導(dǎo)體區(qū)內(nèi)并且在與所述第一方向垂直的第二方向上與所述第一阱區(qū)相鄰，并且在所述第一方向上從所述第一平面延伸第二距離；
[0019]所述第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)，所述源極區(qū)在所述第一阱區(qū)中并且在所述上表面處；
[0020]所述第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)，所述漏極區(qū)在所述第二阱區(qū)中并且在所述上表面處，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)在所述第二方向上間隔開；
[0021]柵極電極，所述柵極電極在所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的所述上表面的一部分上；以及
[0022]柵極絕緣膜，所述柵極絕緣膜在所述柵極電極與所述上表面的所述部分之間，其中
[0023]所述半導(dǎo)體區(qū)中的所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度在沿著所述第一方向的大于所述第一距離的距離處、在既位于所述柵極電極下方又位于所述第一平面下方的部分中最聞。
[0024]進(jìn)一步地，實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括:
[0025]在半導(dǎo)體區(qū)中形成第一導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)，所述第一阱區(qū)在與所述上表面平面正交的第一方向上從所述半導(dǎo)體區(qū)的上表面平面延伸第一距離；
[0026]在所述半導(dǎo)體區(qū)中形成第二導(dǎo)電類型的第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)在與所述第一方向垂直的第二方向上與所述第一阱區(qū)相鄰，并且在所述第一方向上從所述半導(dǎo)體區(qū)的所述上表面平面延伸第二距離；
[0027]在所述第一阱區(qū)上形成所述第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)；
[0028]在所述第二阱區(qū)上形成所述第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)；以及
[0029]在所述半導(dǎo)體區(qū)中的所述源極區(qū)與所述漏極區(qū)之間的一部分上形成柵極電極，其中
[0030]所述半導(dǎo)體區(qū)具有在所述第一方向上位于所述第一阱區(qū)下方的第一位置處的第一區(qū)、在所述第一方向上位于所述第二阱區(qū)下方的第二位置處的第二區(qū)、以及在所述第一方向上位于所述第一阱區(qū)下方的第三位置處的第三區(qū)，并且所述第三區(qū)在所述第二方向上為所述第一位置與所述第二位置之間，并且
[0031]所述第三區(qū)中的所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度高于所述第一區(qū)中的所述第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度。
[0032]根據(jù)所述實(shí)施例，提高了諸如SOA之類的特性。
【附圖說明】
[0033]圖1是示例了根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。
[0034]圖2是例示了半導(dǎo)體器件中摻雜劑的分布的圖表。
[0035]圖3是示例了半導(dǎo)體器件的特性的截面示意圖。
[0036]圖4A和圖4B是例示了參考示例的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。
[0037]圖5是示例了根據(jù)示例實(shí)施例的變型例的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。
[0038]圖6A和圖6B是例示了根據(jù)示例實(shí)施例的其它變型例的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。
[0039]圖7是示例了根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]根據(jù)實(shí)施例，提供了其中增加了 SOA的耐抗性的半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法。
[0041]半導(dǎo)體器件(例如，晶體管器件)包含第一導(dǎo)電類型的第一阱區(qū)，該第一阱區(qū)在半導(dǎo)體區(qū)中并且在與上表面平面正交的第一方向上從半導(dǎo)體區(qū)的上表面平面延伸第一距離。第二導(dǎo)電類型的第二阱區(qū)在與第一方向垂直的第二方向上被設(shè)置在與第一阱區(qū)相鄰的半導(dǎo)體區(qū)中。第二阱區(qū)在第一方向上從半導(dǎo)體區(qū)的上表面平面延伸第二距離。第二導(dǎo)電類型的源極區(qū)被設(shè)置在第一阱區(qū)上。第二導(dǎo)電類型的漏極區(qū)被設(shè)置在第二阱區(qū)上。柵極電極被設(shè)置在半導(dǎo)體區(qū)中的源極區(qū)與漏極區(qū)之間的一部分上。半導(dǎo)體區(qū)具有在第一方向上位于第一阱區(qū)下方的第一位置處的第一區(qū)、在第一方向上位于第二阱區(qū)下方的第二位置處的第二區(qū)、以及在第一方向上位于第一阱區(qū)下方的第三位置處的第三區(qū)，并且第三位置在第二方向上為第一位置與第二位置之間。第三區(qū)中的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度高于第一區(qū)中的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度。
[0042]通常，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包含:半導(dǎo)體區(qū)；第一阱區(qū)；第二阱區(qū)；源極區(qū)；漏極區(qū)；中間區(qū)；柵極電極；柵極絕緣膜；源極電極；以及漏極電極。第一阱區(qū)形成在半導(dǎo)體區(qū)上，并且是第一導(dǎo)電類型的。第二阱區(qū)形成在半導(dǎo)體區(qū)上，被設(shè)置為在與深度方向相交的方向上與第一阱區(qū)平行，并且是第二導(dǎo)電類型的，所述深度方向從第一阱區(qū)朝向半導(dǎo)體區(qū)延伸。源極區(qū)形成在第一阱區(qū)上，并且是第二導(dǎo)電類型。漏極區(qū)形成在第二阱區(qū)上，并且是第二導(dǎo)電類型。中間區(qū)被設(shè)置在源極區(qū)與漏極區(qū)之間。柵極電極形成在中間區(qū)上。柵極絕緣膜形成在中間區(qū)與柵極電極之間。源極電極與源極區(qū)進(jìn)行電連接。漏極電極與漏極區(qū)進(jìn)行電連接。半導(dǎo)體區(qū)具有被設(shè)置在第一阱區(qū)下方的第一位置處的區(qū)域、被設(shè)置在第二阱區(qū)下方的第二位置處的區(qū)域、以及被設(shè)置在第一阱區(qū)下方的第三位置處的區(qū)域，第三位置在第一位置與第二位置之間。第三位置處的區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度高于第一位置處的區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑的濃度。
[0043]在下文中，參照附圖對各自實(shí)施例進(jìn)行解釋。
[0044]附圖是示意圖或概念圖，并且由此各自部分中的厚度與寬度之間的關(guān)系、各自部分中的尺寸的比率等不總是等于實(shí)際半導(dǎo)體器件中的那些關(guān)系和比率。進(jìn)一步地，即使當(dāng)在附圖中描述完全相同的部分時(shí)，部分的尺寸或尺寸的比率可以取決于附圖而不同。
[0045]在此公開內(nèi)容和各自附圖中，相同的符號(hào)給出了與先前針對已經(jīng)解釋過的附圖而描述的部分相同的部分，以及當(dāng)適當(dāng)時(shí)，省略對完全相同的部分的詳細(xì)解釋。
[0046]在下文中解釋的實(shí)施例中，在假定第一導(dǎo)電類型是P類型且第二導(dǎo)電類型是η類型的情況下作出了解釋。同樣在其中第一導(dǎo)電類型是η類型且第二導(dǎo)電類型是P類型的情況下也可以執(zhí)行實(shí)施例。
[0047](第一實(shí)施例)
[0048]第一實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件。根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以是例如DM0S、橫向型DMOS (LDMOS)、漏極延伸型 MOS (DEMOS)、延伸漏極性 MOS (EDMOS)等。
[0049]圖1是例示了根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面示意圖。
[0050]