[发明专利]两阶梯多蚀刻LDMOS栅形成

说明书

技术领域

本案揭示内容大体上涉及半导体元件，更明确而言是有关横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)元件。

背景技术

电压调节器(例如，直流对直流转换器)是用以为电子系统提供稳定电压来源。特别是需要有效率的DC对DC转换器以用于管理诸如笔记型电脑及行动电话等低功率装置的电力。已知交换式电压调节器(或简称“交换式调节器”)是一种有效率的DC对DC转换器。交换式调节器产生输出电压的方式是将直流(DC)输入电压转换成一高频电压并且过滤所述高频输入电压而产生所述输出DC电压。特别是，所述交换式调节器包含一个切换器(switch)，以使直流输入电压来源(例如电池)与负载(例如集成电路)耦接或断开。输出滤波器(通常包含电感器及电容器)耦接在所述输入电压来源与所述负载之间以过滤所述切换器的输出，从而提供直流输出电压。控制器(例如脉波宽度调变器或脉波频率调变器)控制着所述切换器以维持实质恒定的直流输出电压。

由于LDMOS(横向双扩散金属氧化物半导体)晶体管具有特殊的导通电阻(on-resistance)及漏极-源极击穿电压，LDMOS晶体管被用于交换式调节器中。

发明内容

在一个方面中，晶体管包含源极区、漏极区及栅极，所述源极区包含注入基板内的第一掺杂区，所述漏极区包含注入基板内的第二掺杂区，并且所述栅极包含形成于所述基板上的氧化物层以及形成于所述氧化物层上的导电材料，所述氧化物层包含第一侧与第二侧，所述第一侧形成在所述第一掺杂区的一部分上并且所述第二侧形成在所述第二掺杂区的一部分上，所述第一侧具有小于约的厚度，且所述第二侧所具有的厚度等于或大于

实施例可能包含一或多个下述特征。所述第二侧的厚度可至少是第一侧的厚度的五倍。所述第一侧的厚度可约为或更小。所述第一侧的厚度可约为或更小。源极可能包含自我对准的第三掺杂区。第三掺杂区的最大掺杂浓度可介于约1x10¹⁷原子/平方厘米至1x10¹⁸原子/平方厘米(atoms/cm²)。在表面处邻近所述氧化物层的所述第三掺杂区的掺杂浓度可能低于约5x10¹⁷原子/平方厘米。所述掺杂浓度可能低于约3x10¹⁷原子/平方厘米。第三掺杂区可能位在晶体管的电流路径中。所述第二侧可具有介于约至的厚度，例如介于约至所述晶体管可为横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)。

另一个方面中，晶体管包含源极区、漏极区以及栅极，所述源极区包含注入基板内的第一掺杂区，所述漏极区包含注入基板内的第二掺杂区，并且所述栅极包含形成于所述基板上的氧化物层以及形成于所述氧化物层上的导电材料，所述氧化物层包含第一侧与第二侧，所述第一侧形成在所述第一掺杂区的一部分上并且所述第二侧形成在所述第二掺杂区的一部分上，所述第一侧所具有的厚度可使得所述晶体管的启动电压(turn-on voltage)小于0.6伏特。

实施例可包含一或多个下列特征。所述晶体管的启动电压可介于0.4至0.5伏特(V)。所述源极可包含自我对准的第三掺杂区。第三掺杂区的最大掺杂浓度可介于约1x10¹⁷原子/平方厘米至1x10¹⁸原子/平方厘米。在表面处邻近所述氧化物层的第三掺杂区的掺杂浓度可能低于约5x10¹⁷原子/平方厘米。所述掺杂浓度可能低于约3x10¹⁷原子/平方厘米。第三掺杂区可能位在所述晶体管的电流路径中。所述晶体管可为横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)。

在另一个方面中，晶体管包含源极区、漏极区、内部本征二极管(intrinsicdiode)以及栅极，所述源极区包含注入基板内的第一掺杂区，所述漏极区包含注入所述基板内的第二掺杂区，并且所述栅极包含形成于所述基板上的氧化物层以及形成于所述氧化物层上的导电材料，所述氧化物层包含第一侧与第二侧，所述第一侧形成在所述第一掺杂区的一部分上并且所述第二侧形成在所述第二掺杂区的一部分上，所述第一侧所具有的厚度可使得所述晶体管的启动电压小于所述内部本征二极管的启动电压。