[發(fā)明專利]隔離型LDMOS的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110009456.0
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102412155A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊濤;劉劍;陳瑜;陳華倫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種隔離型LDMOS的制造方法。

背景技術(shù)

隨著減少成本，增加功能性的進(jìn)一步需求，智能型功率高壓器件向小尺寸設(shè)計發(fā)展成為趨勢。降低器件的導(dǎo)通電阻(R_dson)和增加安全工作區(qū)(SOA)是其發(fā)展的主要目標(biāo)。對于10V～100V的功率高壓器件，新穎的器件結(jié)構(gòu)，小的工藝特征尺寸和優(yōu)化的工藝控制是目前降低器件的導(dǎo)通電阻(的幾個發(fā)展方向。但是，小的工藝特征尺寸，如漏端硅基板(drain?sideActive)的開口面積的減小，都會導(dǎo)致器件在開啟狀態(tài)下的電流密度增加，在強電場的作用下誘發(fā)Kick效應(yīng)，從而導(dǎo)致安全工作區(qū)(SOA)的急劇惡化。這是目前智能型功率高壓器件研發(fā)中急需克服的難點。

如圖1所示為現(xiàn)有N型隔離型橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管(LDMOS)的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有N型隔離型LDMOS形成于P型硅襯底上，包括形成于所述P型硅襯底中的深N阱(DNW)、形成于所述深N阱中的高壓P阱(HV-PW)，在所述P型硅襯底上還形成有多個淺溝槽隔離(STI)，各所述淺溝槽隔離用于實現(xiàn)各區(qū)域間的隔離。在所述P型硅襯底上形成有柵極，所述柵極為多晶硅柵，所述柵極和所述P型硅襯底表面隔離有柵氧化層；所述柵極和所述柵氧化層覆蓋了形成于其下方的一個所述淺溝槽隔離的部分區(qū)域、以及覆蓋了部分所述高壓P阱、以及位于所述高壓P阱和所述柵極下方的所述淺溝槽隔離間的所述深N阱。在所述柵極一側(cè)的所述高壓P阱中形成有源區(qū)，所述源區(qū)為一N+離子注入?yún)^(qū)；在所述柵極另一側(cè)、且和所述柵極下方的所述淺溝槽隔離相鄰接的所述深N阱中形成有漏區(qū)，所述漏區(qū)也為一N+離子注入?yún)^(qū)。所述柵極所覆蓋的所述高壓P阱部分為溝道區(qū)、在所述溝道區(qū)和所述漏區(qū)間的所述深N阱為漂移區(qū)。所述源區(qū)、所述漏區(qū)上方分別引出源極和漏極。所述高壓P阱中形成有一P+離子注入?yún)^(qū)，該P+離子注入?yún)^(qū)和所述源區(qū)隔離有一所述淺溝槽隔離，在所述P+離子注入?yún)^(qū)上引出溝道電極。在所述P型硅襯底上還形成有由低壓P阱組成的隔離環(huán)，所述隔離環(huán)將所述深N阱圍繞起來，所述隔離環(huán)和所述深N阱中的各區(qū)域隔離有所述淺溝槽隔離，所述隔離環(huán)通過P+離子注入?yún)^(qū)引出。

現(xiàn)有N型隔離型LDMOS在尺寸縮小時，在如圖1中虛線框中電場強度分布可以通過仿真模擬出來，根據(jù)仿真結(jié)果可知在所述漏區(qū)和所述淺溝槽隔離接觸位置處的會產(chǎn)生強電場，在該處的強電場的作用下會誘發(fā)Kick效應(yīng)，從而導(dǎo)致安全工作區(qū)(SOA)的急劇惡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隔離型LDMOS的制造方法，能增加器件的安全工作區(qū)域、且工藝簡單、容易實現(xiàn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的隔離型LDMOS的制造方法包括如下步驟：

步驟一、在版圖設(shè)計過程中，對所述隔離型LDMOS的漏區(qū)的離子注入版圖進(jìn)行變動，使所述漏區(qū)的離子注入?yún)^(qū)和柵極下方的淺溝槽隔離間相隔一橫向距離一。

步驟二、在生產(chǎn)過程中，采用步驟一中所設(shè)計的所述漏區(qū)的離子注入版圖進(jìn)行所述漏區(qū)的離子注入。

更進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述橫向距離一的大小為0.2μm～0.5μm。

更進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二包括如下步驟：

步驟二A、在一P型硅襯底上進(jìn)行N型離子注入形成深N阱。

步驟二B、采用高壓P阱的離子注入工藝在所述深N阱中形成高壓P阱。

步驟二C、在所述P型硅襯底上形成淺溝槽，在所述淺溝槽中填入氧化硅形成淺溝槽隔離；所述淺溝槽隔離包括多個，用于實現(xiàn)各區(qū)域間的隔離。在要形成柵極區(qū)域的下方的所述淺溝槽隔離位于所述深N阱中、且和所述高壓P阱相隔一定距離。

步驟二D、在所述P型硅襯底上形成柵極，所述柵極為多晶硅柵極，所述柵極和所述P型硅襯底表面相隔有柵氧化層，所述柵極橫向覆蓋了部分所述高壓P阱、部分所述柵極下方的所述淺溝槽隔離、以及所述柵極覆蓋的所述高壓P阱和所述淺溝槽隔離間的深N阱；所述柵極所覆蓋的所述高壓P阱形成溝道區(qū)。

步驟二E、通過源漏離子注入形成源區(qū)和漏區(qū)；所述漏區(qū)的位置通過步驟一中所設(shè)計的所述漏區(qū)的離子注入版圖進(jìn)行定義；使所述漏區(qū)位于所述深N阱中、且所述漏區(qū)和所述柵極覆蓋的所述淺溝槽隔離間相隔所述橫向距離一；所述源區(qū)位于所述高壓P阱中并和所述柵極相鄰。

步驟二中不包括在所述源區(qū)、所述漏區(qū)和所述柵極的表面形成硅合金化的步驟。