[發(fā)明專利]包括RESURF層和階躍柵極的LDMOS晶體管以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710303816.5
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN107180873A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·夏;M·A·祖尼加;B·法特米扎德赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬克西姆綜合產(chǎn)品公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H01L21/8238
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司72002
• 代理人: 陳松濤,王英

1.一種橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(LDMOS)晶體管，包括：

硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

基層，

在厚度方向上設(shè)置于所述基層之上的p型減少表面場(chǎng)效應(yīng)(RESURF)層，

在所述厚度方向上設(shè)置于所述p型RESURF層之上的p體區(qū)，

均設(shè)置于所述p體區(qū)中的源極p+區(qū)域和源極n+區(qū)域，

在正交于所述厚度方向的橫向方向上鄰近所述p體區(qū)設(shè)置的高壓n型橫向擴(kuò)散漏極(HVNLDD)，所述HVNLDD接觸所述p型RESURF層，以及

設(shè)置在所述HVNLDD中的漏極n+區(qū)域；

在所述厚度方向上設(shè)置于所述硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上并且在所述p體區(qū)和所述HVNLDD的至少部分之上的第一電介質(zhì)層；以及

在所述厚度方向上設(shè)置于所述第一電介質(zhì)層上的第一柵極導(dǎo)體。

2.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，所述源極p+區(qū)域具有比所述p體區(qū)高的p型摻雜劑濃度，所述p體區(qū)具有比所述p型RESURF層高的p型摻雜劑濃度，并且所述源極n+區(qū)域和所述漏極n+區(qū)域中的每個(gè)均具有比所述HVNLDD高的n型摻雜劑濃度。

3.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，所述基層選自由硅襯底中的n型高壓阱和p型硅襯底組成的組。

4.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，源極p+區(qū)域在所述橫向方向上鄰近所述源極n+區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，進(jìn)一步包括：

設(shè)置于所述p體區(qū)的至少一部分之上的低壓n型橫向擴(kuò)散漏極(LVNLDD)，所述源極p+區(qū)域和所述源極n+區(qū)域中的每個(gè)均至少部分延伸到所述LVNLDD內(nèi)；

在正交于所述厚度方向和所述橫向方向中的每個(gè)方向的深度方向上鄰近所述源極n+區(qū)域的源極p+區(qū)域。

6.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，所述第一電介質(zhì)層由二氧化硅或高K電介質(zhì)材料形成，并且所述第一柵極導(dǎo)體由多晶硅形成。

7.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在所述厚度方向上鄰近所述第一電介質(zhì)層設(shè)置的n型減少表面場(chǎng)效應(yīng)(RESURF)層，所述n型RESURF層具有不同于所述HVNLDD的n型摻雜劑濃度。

8.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，進(jìn)一步包括在所述厚度方向上并且在所述HVNLDD之上形成在所述硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上的第二電介質(zhì)層。

9.如權(quán)利要求8所述的LDMOS晶體管，所述第一柵極導(dǎo)體在所述厚度方向上設(shè)置于所述第一電介質(zhì)層和所述第二電介質(zhì)層中的每個(gè)上。

10.如權(quán)利要求8所述的LDMOS晶體管，進(jìn)一步包括在所述厚度方向上設(shè)置于所述第二電介質(zhì)層上的第二柵極導(dǎo)體，所述第二柵極導(dǎo)體在所述橫向方向上與所述第一柵極導(dǎo)體空間地隔離。

11.如權(quán)利要求10所述的LDMOS晶體管，進(jìn)一步包括在所述厚度方向上設(shè)置于所述第二柵極電介質(zhì)層之下的所述硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的溝槽中的淺溝槽隔離層。

12.如權(quán)利要求10所述的LDMOS晶體管，進(jìn)一步包括：

接觸所述源極p+區(qū)域的體區(qū)電極；

接觸所述源極n+區(qū)域的源極電極；

接觸所述第一柵極導(dǎo)體的第一柵極電極；

接觸所述第二柵極導(dǎo)體的第二柵極電極；以及

接觸所述漏極n+區(qū)域的漏極電極。

13.如權(quán)利要求8所述的LDMOS晶體管，所述硅半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括在所述厚度方向上鄰近所述第一電介質(zhì)層和所述第二電介質(zhì)層中的每個(gè)設(shè)置的n型減少表面場(chǎng)效應(yīng)(RESURF)層，所述n型RESURF層具有不同于所述HVNLDD的n型摻雜劑濃度。

14.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，所述HVNLDD在所述橫向方向上具有一長(zhǎng)度，所述p型RESURF層沿著所述HVNLDD的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。

15.如權(quán)利要求1所述的LDMOS晶體管，所述HVNLDD在所述橫向方向上與所述p體區(qū)隔離。