[發明專利]LDMOS晶體管中的溝道形成方法

無效

• 申請號: 200810043984.6
• 申請日: 2008-11-24
• 公開（公告）號: CN101740385A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 陳華倫;羅嘯;熊濤;陳瑜;陳雄斌
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/266
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種LDMOS晶體管的制備方法，特別涉及LDMOS晶體管中溝道的形成方法。

背景技術

橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管(lateraldouble-diffused?MOSFET，簡稱LDMOS)為MOS晶體管的一種。目前的0.35um工藝及以上的工藝制備LDMOS晶體管中溝道的方法，一般有兩種。一種是在做多晶硅柵極前先將溝道區的離子注入做好，如圖1至圖4所示，以LDNMOS晶體管的制備為例，具體流程如下：先在P襯底上形成深N阱中；而后制備用于隔離的locos區以及在隔離區之間的硅表面生長氧化層；接著利用光刻工藝定義出基區注入的位置，進行P雜質離子注入形成P基區(該P基區即為LDMOS晶體管的溝道區)；而后依次淀積用作柵氧的二氧化硅以及用作柵極的多晶硅，利用光刻工藝和刻蝕工藝形成柵極和柵極下的柵氧；接著進行后續的常規工藝，見圖4中，柵氧、多晶硅柵極以及柵極側面的側墻，左邊N+區為源區、P+區為體區，而右邊N+區為漏區，形成完整的LDNMOS晶體管。另一種(見圖5至圖8)是在多晶硅柵極形成之后，用大角度做溝道的離子注入，然后再用一定的熱處理條件，讓注入區離子擴散到溝道區域。這兩種方法都有相應的缺點，第一種的溝道區由兩層圖形的交疊區決定，在整個硅片上的穩定性會相對較差；而第二種制備方法則會引入新的熱處理條件，而且溝道區的長度受到局限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種LDMOS晶體管中的溝道形成方法，該方法中溝道區域的尺寸僅由多晶硅層決定。

為解決上述技術問題，本發明的LDMOS晶體管中的溝道形成方法，其特征在于：在硅襯底上進行深阱注入之后，包括如下步驟：

1)在硅表面生長一氧化層作為注入阻擋層；

2)利用光刻工藝進行定義有源區，并以光刻形成的光刻膠圖案為掩膜，刻蝕未被光刻膠所覆蓋的氧化層至硅表面，后去除光刻膠；

3)氧化使裸露的硅表面生長一層氧化硅作為注入保護層，接著利用光刻工藝定義出基區，以所形成的光刻膠圖案為掩膜，進行離子注入，形成基區，所述基區即為所述LDMOS晶體管的溝道。

本發明的LDMOS晶體管中的溝道形成方法，利用有源層中的厚氧化硅作阻擋層來做自對準的溝道區離子注入，然后制備柵極多晶硅，這樣溝道區域的大小就僅由多晶硅層來決定，克服了已有的制備方法的缺點，而且因沒有用locos隔離結構，故不存在該locos隔離結構帶來的鳥嘴效應，能夠縮小器件尺寸。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1至圖4為現有的一種LDMOS晶體管中溝道形成方法；

圖5至圖8為現有的另一種LDMOS晶體管中溝道形成方法；

圖9為本發明的LDMOS晶體管中溝道形成方法流程圖；

圖10至圖14為本發明的一實施例的結構示意圖；

圖15為本發明的另一實施例中阻擋層結構示意圖；

圖16至圖17為本發明的又一實施例中氧化層阻擋層側墻制備的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的LDMOS晶體管中的溝道形成方法，以在P襯底上制備LDNMOS為例，具體流程為(見圖9)：

1)在P硅襯底上進行深N阱注入之后，在硅襯底表面生長或淀積一氧化層作注入阻擋層(見圖10)，其中該氧化層阻擋層的厚度由基區注入深度確定，一般來說，基區注入深度越深，要求阻擋層厚度越大，通常可為4000-10000埃之間；

2)利用光刻工藝(包括光刻膠旋涂、用光刻研磨版進行光刻和顯影)定義出有源區，并以光刻形成的光刻膠圖案為掩膜，刻蝕未被光刻膠覆蓋的氧化層至硅表面，使有源區的硅表面裸露出來(見圖11)，后去除光刻膠；

3)氧化使裸露的硅表面生長一氧化硅作為注入保護層，再次利用光刻工藝定義出基區注入的位置，而后以所形成的光刻膠圖案為掩膜，進行P型雜質離子注入形成P基區，該P基區即為LDMOS晶體管的溝道區域(見圖12)。之后進行后續的常規工藝，如去除光刻膠和注入保護層，柵氧和柵極形成(見圖13)，源區、漏區和體區的形成(見圖14)等。

本發明的溝道形成方法中，需要注意幾點：

1)在上述步驟一中，其中的氧化層并不一定是要熱氧化或者全部熱氧化，或者說并不一定是生長氧化層，可以使用淀積氧化層或者其他電介質層。