[發明專利]橫向擴散型金屬氧化物半導體晶體管及其制作方法

無效

• 申請號: 201010187627.4
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN102263029A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 桂林春;王樂;林奕瓊
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，更具體的，本發明涉及橫向擴散型金屬氧化物半導體(LDMOS)晶體管及其制作方法。

背景技術

作為一種兼容標準CMOS制作工藝的晶體管，LDMOS晶體管被廣泛應用于各種高壓電路及射頻電路。與普通MOS晶體管相比，LDMOS晶體管在源極與漏極間的溝道區中形成有輕摻雜的漂移區，所述輕摻雜的漂移區具有較高的電阻，漂移區中的均勻電場維持載流子以飽和速度通過。LDMOS晶體管具有較高的擊穿電壓，因此，LDMOS晶體管非常適合應用于高壓電路。

申請號為200710044405.5的中國專利申請公開了一種LDMOS器件及其制作方法。圖1是現有技術LDMOS晶體管的剖面結構示意圖。如圖1所示，LDMOS晶體管包括：半導體襯底100，半導體襯底100上依次形成有埋層隔離層102以及外延層101；外延層101中形成有阱區104，阱區104上形成有場隔離區103，所述場隔離區103用于隔離相鄰的LDMOS晶體管；阱區104上形成有相鄰的柵介電層105與場板106，所述場板106另一側的阱區104中形成有漏區111，所述柵介電層105另一側的阱區104中形成有體區107，而且所述體區107部分延伸至柵介電層105下方，柵介電層105下方的部分體區107構成了反型溝道區117；體區107內形成有相鄰的源區113與引線區115，所述源區113與柵介電層105相鄰，所述引線區115與場隔離區103相鄰；柵介電層105與場板106上形成有柵電極109，所述柵電極109覆蓋場板106的部分區域與柵介電層105的全部區域；柵介電層105與場板106下方的阱區104還形成有漂移區119，所述漂移區119與反型溝道區117共同構成了LDMOS晶體管的溝道區。

現有技術中，LDMOS晶體管的場板采用局部氧化隔離法(LOCOS)形成，但是，所述LOCOS方法生長氧化層時，硅-氧化硅界面局部向下凹陷(即鳥嘴區)，所述凹陷的硅-氧化硅界面使得漏區附近的電流方向發生改變，電場線發生彎曲，特別的，漏區附近的彎曲的電場線使得漏區局部的電場線集中，容易發生溝道穿通并漏電；此外，LOCOS氧化層生長過程中，硅表面會因為不完全氧化而存在許多氧化堆垛等缺陷，所述缺陷使得溝道區的載流子遷移率降低。

因此，需要改進現有的LDMOS晶體管及其制作方法，解決硅-氧化硅界面凹陷問題，避免電場線彎曲引起的溝道穿通問題。

發明內容

本發明解決的問題是提供了一種LDMOS晶體管及其制作方法，解決硅-氧化硅界面凹陷問題，避免了漏區附近局部的電場線彎曲的溝道穿通問題。

為解決上述問題，本發明提供了一種LDMOS晶體管的制作方法，包括：提供半導體襯底；在所述半導體襯底上沉積場板介電層；圖形化所述場板介電層，形成橫向擴散型金屬氧化物半導體晶體管的場板。

可選的，采用各向同性刻蝕方式圖形化所述場板介電層。

可選的，經過所述各向同性刻蝕形成的場板具有邊緣部分和平臺部分兩個部分，所述邊緣部分為斜坡狀。

可選的，所述場板介電層的厚度為2000埃至5000埃。

可選的，所述場板介電層為氧化硅。

可選的，所述氧化硅的沉積方法為低壓化學氣相淀積或低溫化學氣相淀積。

可選的，圖形化所述場板介電層采用緩沖氧化刻蝕劑濕法腐蝕方式，反應條件為：緩沖氧化刻蝕劑溶液中NH₄F與HF的配比為7∶1至20∶1，反應溫度為20攝氏度至25攝氏度，腐蝕速率為300至800埃/分鐘，反應時間為5分鐘至15分鐘。

可選的，所述的橫向擴散型金屬氧化物半導體晶體管的制作方法還依次包括：在半導體襯底上鄰近場板的部分區域形成柵介電層；形成柵電極，所述柵電極覆蓋場板的部分區域及柵介電層的全部區域；對所述半導體襯底進行離子注入，在與柵介電層相鄰的半導體襯底中形成體區；對所述半導體襯底進行退火，在柵介電層下方的部分半導體襯底中形成反型溝道區；對所述半導體襯底進行離子注入，在鄰近柵介電層一側的體區中形成漏區、在鄰近場板一側的半導體襯底中形成源區。

相應的，本發明還提供了一種橫向擴散型金屬氧化物半導體晶體管，包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底上的場板介電層，作為橫向擴散型金屬氧化物半導體晶體管的場板。

可選的，所述場板包括相鄰的邊緣部分和平臺部分，所述邊緣部分為斜坡狀。

可選的，所述場板的平臺部分厚度為2000埃至5000埃。

可選的，所述場板介電層為氧化硅。