[发明专利]具有多厚度缓冲介电层的横向扩散金属氧化物半导体器件

说明书

本发明涉及一种具有多厚度缓冲介电层的横向扩散金属氧化物半导体器件。用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构和形成用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构的方法。该结构包括：位于半导体衬底中的漂移阱；位于半导体衬底中的源极区和漏极区；位于半导体衬底上的栅极介电层；以及位于漂移阱上方的半导体衬底上的缓冲介电层。缓冲介电层包括与漏极区相邻的第一侧边缘、与栅极介电层相邻的第二侧边缘、从第二侧边缘延伸到第一侧边缘的第一分段、以及从第二侧边缘朝向第一侧边缘延伸的多个第二分段。第一分段具有第一厚度，并且第二分段具有小于第一厚度的第二厚度。栅极电极包括与缓冲介电层重叠的和与栅极介电层重叠的相应部分。

技术领域

本发明一般地涉及半导体器件和集成电路制造，更具体地说，涉及用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构和形成用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构的方法。

背景技术

例如，在微波/RF功率放大器中使用的高压集成电路通常需要能够承受更高电压的专用电路技术。横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件，也称为延伸漏极金属氧化物半导体(EDMOS)器件，被设计为通过结合促进了更高电压处理能力的附加晶体管特征(例如提供延伸漏极的漂移阱)来处理这种更高电压。横向扩散金属氧化物半导体器件可以用于例如高压功率开关。

降低表面场(RESURF)技术可用于提供具有低特征导通电阻和高击穿电压的横向扩散金属氧化物半导体器件。横向扩散金属氧化物半导体器件可以包括嵌入在源极与漏极之间的漂移阱中的厚场氧化层。场氧化层必须形成为具有反映预期工作电压的厚度。场氧化层的厚度与预期工作电压相称地增加。顶层可以形成为在场氧化层下方的漂移阱中的相反掺杂区，以便在维持高击穿电压的同时降低特征导通电阻。在源极与漏极之间流动的电流必须在场氧化层和顶层周围的漂移阱中穿过，这可能导致在场氧化层和顶层的拐角附近的电流拥堵。

需要用于横向扩散金属氧化物半导体器件的改善结构和形成用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构的方法。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构。所述结构包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底中的漂移阱；位于所述半导体衬底中的源极区和漏极区；位于所述半导体衬底上的栅极介电层；以及位于所述漂移阱上方的所述半导体衬底上的缓冲介电层。所述缓冲介电层包括与所述漏极区相邻的第一侧边缘、与所述栅极介电层相邻的第二侧边缘、从所述第二侧边缘延伸到所述第一侧边缘的第一分段、以及从所述第二侧边缘朝向所述第一侧边缘延伸的多个第二分段。所述第一分段具有第一厚度，并且所述第二分段中的每一个具有小于所述第一厚度的第二厚度。所述结构还包括横向位于所述源极区和所述漏极区之间的栅极电极。所述栅极电极包括与所述缓冲介电层重叠的第一部分和与所述栅极介电层重叠的第二部分。

在一个实施例中，提供了一种形成用于横向扩散金属氧化物半导体器件的结构的方法，所述方法包括：在所述半导体衬底中形成漂移阱；在所述半导体衬底中形成源极区和漏极区；在所述半导体衬底上形成栅极介电层；以及形成位于所述漂移阱上方的所述半导体衬底上的缓冲介电层。所述缓冲介电层包括与所述漏极区相邻的第一侧边缘、与所述栅极介电层相邻的第二侧边缘、从所述第二侧边缘延伸到所述第一侧边缘的第一分段、以及从所述第二侧边缘朝向所述第一侧边缘延伸的多个第二分段。所述第一分段具有第一厚度，并且所述第二分段中的每一个具有小于所述第一厚度的第二厚度。所述方法还包括形成横向地位于所述源极区和所述漏极区之间的栅极电极。所述栅极电极包括与所述缓冲介电层重叠的第一部分和与所述栅极介电层重叠的第二部分。

附图说明

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的各种实施例，并且与上文给出的本发明的一般描述和下文给出的实施例的详细描述一起用于解释本发明的实施例。在附图中，相同的参考标号用于在各个视图中指示相同特征。

图1是根据本发明的实施例的处理方法的初始制造阶段的结构的截面图。

图2是在图1之后的制造阶段的结构的俯视图。