[发明专利]具有减小电容的双栅LDMOS装置

说明书

技术领域

下文的揭示涉及半导体装置，且下文的揭示更特定地涉及横向扩散金氧半导体（LDMOS）场效晶体管装置。

背景技术

诸如直流对直流转换器的电压调节器，被使用以提供用于电子系统的稳定电压源。高效率的直流对直流转换器特定地为在低功率装置（诸如笔记型电脑与移动电话）中的电池管理所需。切换电压调节器（或简称为“切换调节器”）已知为一种高效率的直流对直流转换器类型。切换调节器通过将输入直流电压转换成高频电压，并且将所述高频输入电压滤波以产生输出直流电压而产生输出电压。特定而言，切换调节器包含切换器（switch）以交替地耦合及去耦合输入直流电压源（诸如电池）至负载（诸如集成电路）。输出滤波器（通常包含电感器与电容器）经耦合于输入电压源与负载之间以将切换器输出滤波，且因此提供输出直流电压。控制器（诸如脉冲宽度调制器或脉冲频率调制器）控制切换器以维持大体固定的输出直流电压。

因为具有低特定导通电阻（on-resistance）以及高漏极对源极击穿电压，所以横向扩散金氧半导体（LDMOS）晶体管被使用于切换调节器中。

发明内容

在一方面中，晶体管包含植入于基板的n型阱、包含p型本体区域的源极区域、在p型本体区域中的n+区域与p+区域、包含n+区域的漏极区域，以及在源极区域与漏极区域之间的栅极。p型本体区域包含第一植入区域与第二植入区域，第一植入区域具有p型杂质的第一深度、第一横向展开，以及第一浓度，第二植入区域具有p型杂质的第二深度、第二横向展开，以及第二浓度。第二深度是小于第一深度，第二横向展开是大于第一横向展开，且第二浓度是高于第一浓度。p+区域与n+区域相邻第二植入区域。

实施可包含一或多个下列特征。p型本体区域可经配置以将漏极区域与源极区域之间的电容减低（lower）至预定值之下。p型本体区域可经配置以将漏极区域与源极区域之间的电容减低（lower）至少30%。第二浓度可为第一浓度的至少两倍。第一浓度可位于5x10¹²至1.1x10¹³的范围中。第一深度可约较第二深度深0.5μm。第一深度可位于0.5至1μm的范围中，且第二深度可位于1至1.5μm的范围中。第二植入区域可在栅极下方横向延伸（extend），例如约小于0.1μm。第一植入区域的边缘可与栅极的源极侧边缘横向对准。第一植入区域可在栅极下方横向延伸，且第二植入区域可较第一植入区域在栅极下方横向延伸得更远。第一植入区域可在栅极下方横向延伸约0.2至0.25μm。第一植入区域与第二植入区域可经配置以使栅极与漏极之间电位梯度，较不陡于仅具有第二植入区域的晶体管的电位梯度（potential gradient）。第一植入区域与第二植入区域可经配置以使晶体管的漏极至源极电容是至少15%低于仅具有第二植入区域的晶体管的电容。栅极可包含具有第一氧化层的第一区域与具有第二氧化层的第二区域，第一氧化层具有第一厚度，第二氧化层具有不同的第二厚度。第一厚度可大于第二厚度，且第一区域较之于第二区域，可较接近漏极。栅极可为阶梯形（stepped）栅极，且第一区域可与第二区域相邻。栅极可为双栅极，且第一区域可与第二区域相隔预定非零距离。n掺杂浅漏极可植入在漏极区域中。

在另一方面中，用于制造展示了经缩减电容性损失的晶体管的方法包含：植入n型阱区域至基板表面中、在晶体管源极区域与漏极区域之间形成栅极氧化物、以导电材料覆盖栅极氧化物以形成晶体管栅极、植入p型本体区域至晶体管源极区域中、在p型本体区域的第二植入区域中植入n+区域与p+区域至晶体管源极区域中，以及植入n+区域至晶体管漏极区域中。植入p型本体区域的步骤包含以下步骤：使用具有第一能量与关于第一表面正交轴（normal）的第一角度的第一植入束（implant beam）植入第一植入区域，以使第一植入区域具有第一深度、第一横向展开，以及第二杂质的第一浓度，以及使用具有第二能量与关于第一表面正交轴的第二角度的第二植入束植入第二植入区域，以使第二植入区域具有第二深度、第二横向展开，以及第二杂质的第二浓度，其中第二角度是大于第一角度，第二深度是小于第一深度，第二能量是小于第一能量，第二横向展开是大于第一横向展开，且第二浓度是高于第一浓度。