[发明专利]横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管及其制造方法

说明书

相关引用

本发明要求2011 年 8 月 18 日在美国提交的第13/213,011 号专利申请的优先权和权益，并且在此包含了该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体器件，尤其涉及横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管。

背景技术

横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（LDMOS）广泛应用于各种集成电源管理电路中。通常，LDMOS在这些电源管理电路中作为功率晶体管不断地响应于控制信号而进行导通和关断的切换以实现功率转换。

图1A示出了一种LDMOS 100的纵向剖面示意图。如图1A所示，该LDMOS 100可以形成于P型半导体衬底101上。该LDMOS 100可以包括形成于半导体衬底101上中的N型漂移区102，形成于该N型漂移区102中的P型体区103，形成于该P型体区103中的源区104，形成于N型漂移区102中的漏区105，形成于源区104和漏区105之间的那部分N型漂移区之上的栅区106，以及分别与源区104、漏区105和栅区106分别耦接的源电极接触109、漏电极接触110和栅电极接触（图1A中未示出）。

源区104可以包括重掺杂的N型区（图1A中用N⁺区表示），漏区105也可以包括重掺杂的N型区（图1A中用N⁺区表示）。栅区106可以包括多晶硅层106_A以及包裹多晶硅层106_A的隔离层106_B。栅区106可以覆盖源区104和体区103的一部分，还可以覆盖漏区105的一部分。

通常，LDMOS 100还可以进一步包括重掺杂的P型区107（图1A中示意为P⁺区）和/或掺杂浓度低于P⁺区107的另一P型区108（图1A中示意为DP区），其中，P⁺区107可以形成于所述源区104中，DP区     108可以形成于P⁺区107的下方。所述P⁺区107和 DP区      108的作用是作为体接触区耦接P型体区103与源电极接触109，以减小源区104下方的从源电极接触109到接近栅区106的源区104一端的体区103的电阻。这样，分别以N型漂移区102、P型体区103和源区104为集电极、基极和发射极形成的寄生NPN双极型晶体管的基区电阻减小，使得LDMOS 100不易被击穿，从而其稳固性增强。

形成LDMOS 100的方法及工艺步骤对本领域的技术人员来说是公知的，因而在此不作赘述。图1B示出了LDMOS 100的部分纵向截面示意图以凸显源区开孔112。源区开孔112在栅区106形成之后而形成，将体区103的一部分露出，以便接下来在露出的那部分体区103中形成源区104、P⁺区107和/或DP区108。如图1B所示出的源区开孔112由相邻的两个LDMOS 100的栅区106限定，并且由该相邻的两个LDMOS 100共用。源区开孔112的尺寸大小应该适当以便源区104、P⁺区107和/或DP区108以及源电极接触109可以很好地通过源区开孔112形成。由图1B的示意可见，源区开孔112具有横向宽度L_S，并且L_S可以通过式L_S=L_CT+2L_CT-gate表示，其中L_CT表示由相邻的两个LDMOS 100共用的源电极接触109的横向宽度，L_CT-gate表示由源电极接触的一侧边缘E_CT到栅区106的一侧边缘E_gate之间的横向距离。