[發明專利]橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210143439.0
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102683187A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 劉正超
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/336;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發明涉及一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法以及由此制成的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件。

背景技術

橫向雙擴散金屬氧化物半導體（LDMOS）器件是本領域公知的一種半導體器件。LDMOS器件為相當近似于傳統場效應晶體管（FET）器件的一種場效應晶體管器件。與傳統場效應晶體管器件一樣，LDMOS器件包括在半導體襯底中形成一對被溝道區域所分隔開來的源/漏極區域，并且依次于溝道區域上方形成柵電極。

然而，LDMOS器件與傳統FET器件不同的部分是，傳統的FET器件中的一對源/漏極區域制成與柵電極相對稱，而LDMOS器件中的漏極區域比源極區域更遠離柵電極形成，并且漏極區域同時形成于用以分隔開溝道區域與漏極區域的摻雜阱(具有與漏極區域相同極性)中。LDMOS器件基本上是一種非對稱性的功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，其具有共平面的漏極和源極區域，利用雙擴散工藝制成。目前，LDMOS由于更容易與CMOS工藝兼容而被廣泛采用。

在現有的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法中，以n型橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件為例，如圖1所示，首先在襯底1中形成P阱2，隨后在P阱2（例如高壓P阱）中形成P型重摻雜區3和N型漂移區4（例如作為漏極區域），隨后例如通過離子注入在P型重摻雜區3中形成源極區域5，并且例如通過離子注入在N型漂移區4中形成漏極接觸區6，此后例如利用掩膜SIN沉積柵極氧化物并形成多晶硅柵極7。

圖2示意性地示出了根據現有技術的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件方法中采用的N型漂移區形成過程。

在現有技術中，對于N型漂移區4的形成，如圖2所示，一般首先執行注入能量為650keV的磷（P）注入（步驟S1）；隨后，執行注入能量為450keV的磷（P）注入（步驟S2）；最后，執行注入能量為140keV的磷（P）注入（步驟S3）。

通過上述方法形成的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件有時候在輸出曲線、襯底電流、漏源間的導通電阻等方面并不理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠有效地改善橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件的輸出曲線、襯底電流、漏源間的導通電阻等性能的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法以及由此制成的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件。

根據本發明的第一方面，提供了一種橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法，其包括：在襯底中形成P阱；在P阱中形成P型重摻雜區，并且在P阱中形成N型漂移區；在P型重摻雜區中形成源極區域；在N型漂移區中形成漏極接觸區；以及沉積柵極氧化物并形成多晶硅柵極。在P阱中形成N型漂移區的步驟包括：第一離子步驟，用于執行注入能量為650keV的磷注入；第二離子步驟，用于執行注入能量為450keV的磷注入；第三離子步驟，用于執行注入能量為140keV的磷注入；以及第四離子步驟，用于執行注入能量為300keV的砷注入。

優選地，在P阱中形成N型漂移區的步驟中，依次執行所述第一離子步驟、所述第二離子步驟、所述第三離子步驟以及所述第四離子步驟。

優選地，所述橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法還包括：在P型重摻雜區中形成位于源極區域的與橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件的溝道相對的一側的隔離器。

優選地，所述隔離器與源極區域的摻雜類型相反。

優選地，所述橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法還包括：在漏極接觸區周圍形成第一淺溝槽隔離區。

優選地，所述橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法還包括：在隔離器的與源極區域相對的一側形成第二淺溝槽隔離區。

根據本發明的第二方面，提供了一種根據本發明的第一方面的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法制成的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件。

通過利用根據本發明的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件制造方法，能夠有效地改善所制成的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件的輸出曲線、襯底電流、漏源間的導通電阻等性能。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1示意性地示出了橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件的截面結構。

圖2示意性地示出了根據現有技術的橫向雙擴散金屬氧化物半導體器件方法中采用的N型漂移區形成過程。