[发明专利]横向扩散的金属氧化物半导体（LDMOS）

说明书

技术领域

本公开涉及半导体结构，并且更具体地涉及横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)和形成LDMOS结构的方法。

背景技术

通常在高电压应用中使用横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)器件。LDMOS场效应晶体管(LDMOSFET)是如下的场效应晶体管，其具有在栅极区域和漏极区域之间的漂移区域，以便避免在漏极结处(即在体与漏极区域之间的pn结处)的高电场。LDMOSFET典型地运用于涉及范围从约5V到约50V的电压的高电压功率应用中，该电压跨漏极区域和源极区域施加。基本上高电压的一部分会在LDMOSFET中的漂移区域内消耗，从而跨栅极电介质产生的电场不会引起栅极电介质的击穿。

发明内容

根据本文的器件和方法，在接触电介质层的诸如化学机械抛光(CMP)之类的平坦化之前，在接触电介质层中嵌入诸如SiN之类的刻蚀停止电介质层，使得平坦化在刻蚀停止层的表面上方发生。在金属布线层的形成期间，刻蚀停止在嵌入的刻蚀停止层上，导致骤然减少的高度变化。

根据本文的一个示例性器件(其它变型从下面的描述中显而易见)，半导体衬底具有顶表面和特征的配置。特征的部分在半导体衬底的顶表面上方具有高度。第一保形电介质层提供在半导体衬底的顶表面上以及顶表面上方的特征的部分上。保形刻蚀停止层沉积在第一保形电介质层上。第二保形电介质层沉积在保形刻蚀停止层 上。第二保形电介质层相对于所述顶表面具有在保形刻蚀停止层上方的平坦化表面。在第二保形电介质层中并且在保形刻蚀停止层上形成电极。电极的厚度由电极下方的特征的高度决定。

根据本文的另一示例性器件(其它变型从下面的描述中显而易见)，横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)包括半导体衬底。半导体衬底包括在衬底的顶表面中的浅沟槽隔离(STI)结构、相对于顶表面在STI结构下方的漂移区域以及在STI结构的相对侧上的源极区域和漏极区域。源极区域与STI结构隔开间隙。栅极导体相对于顶表面在STI结构与源极区域之间的间隙之上的衬底上。栅极导体部分地叠置漂移区域。保形电介质层在衬底的顶表面上并且在栅极导体上。电介质层对栅极导体保形并且相对于顶表面在栅极导体上方形成台面(mesa)。保形电介质层具有嵌入在其中的保形刻蚀停止层。保形电介质层相对于所述顶表面在保形刻蚀停止层上方具有平坦化表面。金属化接触突起延伸通过电介质层和刻蚀停止层。金属化接触突起包括连接到源极区域的源极接触突起、连接到栅极导体的栅极接触突起以及连接到漏极区域的漏极接触突起。电极导体包括接触源极接触突起的源极电极、接触栅极接触突起的栅极电极、接触漏极接触突起的漏极电极和相对于顶表面在漂移区域之上的漂移电极。

根据本文的一个示例性方法(其它变型从下面的描述中显而易见)，提供半导体材料的衬底。衬底具有顶表面。在衬底上形成特征。特征在衬底的顶表面上方具有高度。第一保形电介质层沉积在衬底的顶表面上以及特征上。第一电介质层对顶表面和特征的形状保形。保形刻蚀停止层沉积在第一保形电介质层上。第二保形电介质层沉积在保形刻蚀停止层上。在第二保形电介质层上执行材料去除工艺。材料去除工艺相对于顶表面在刻蚀停止层上方停止。在第二保形电介质层中以及刻蚀停止层上形成电极。电极的厚度由电极下方的衬底上的特征的高度决定。

附图说明

从下面参照附图的详细描述中将更好地理解本文的器件和方法，附图并不一定按照比例绘制并且其中：

图1是根据本文的器件和方法的用于制造横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)器件的半导体结构的截面图；

图2是根据本文的器件和方法的用于制造另一LDMOS器件的半导体结构的截面图；

图3是根据本文的器件和方法的用于制造另一LDMOS器件的半导体结构的截面图；

图3a是根据本文的器件和方法的在中间处理步骤期间图3的半导体结构的截面图；

图4是根据本文的器件和方法的流程图；

图5是根据本文的器件和方法的用于制造另一LDMOS器件的半导体结构的截面图；

图6是根据本文的器件和方法的流程图；以及

图7是根据本文的器件和方法的硬件系统的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，示出有形成在半导体衬底上的横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)器件的结构和方法的示例性图示。