[發明專利]P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法

有效

• 申請號: 201210305990.0
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103632974A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 周正良;遇寒;馬彪
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 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

1.一種P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟1，在N型襯底（1）上生長N型外延區（2），N型外延區（2）上方生長柵氧化層（3），柵氧化層（3）上方淀積一層非摻雜的多晶硅；

步驟2，光刻和干刻非摻雜的多晶硅形成多晶硅柵極（4），利用光刻膠遮擋后續形成漏區的區域以及靠近該區域的部分多晶硅柵極并進行N型離子注入，離子注入能量未穿透多晶硅柵極；

步驟3，去除光刻膠并進行第一次P型離子注入，進行高溫推進形成N型溝道（5）和第一輕摻雜漏擴散漂移區（6）；

步驟4，進行第二次P型離子注入，形成第二輕摻雜漏擴散漂移區（7）；

步驟5，淀積一層氧化硅，通過光刻和干刻打開N型溝道（5）遠離多晶硅柵極（4）一側的氧化硅，在打開區域刻蝕N型外延區（2）形成深溝槽，所述深溝槽的底部位于N型襯底（1）中；

步驟6，在深溝槽內和氧化硅上淀積N型重摻雜多晶硅，所述N型重摻雜多晶硅填充滿深溝槽形成多晶硅電連接下沉通道（9）；

步驟7，回刻N型重摻雜多晶硅并停止在氧化硅上；

步驟8，淀積一層有機介質（20），回刻有機介質（20）和氧化硅，去除多晶硅柵極（4）頂部的有機介質（20）和氧化硅，并在多晶硅柵極（4）側面形成氧化硅側墻（8），其余區域保留部分有機介質和全部氧化硅；

步驟9，對多晶硅柵極（4）進行P型離子注入，注入能量未穿透剩余的部分有機介質和氧化硅；

步驟10，去除有機介質（20），光刻定義源漏區，濕法去除部分氧化硅，進行源漏區離子注入并快速退火，在氧化硅去除部分下方形成源極（11）和漏極（10）；

步驟11，打開源漏區需要金屬硅化的區域，進行金屬硅化工藝，在多晶硅柵極（4）和源極（11）、漏極（10）上形成金屬硅化物（12）。

2.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟1中，所述N型襯底（1）為重摻雜，摻雜濃度為10²⁰cm^-3以上；所述N型外延區（2）為輕摻雜，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3，其中N型外延區（2）厚度每增加1μm，器件的擊穿電壓提高10～12伏；所述柵氧化層（3）的厚度為120～300埃；所述非摻雜的多晶硅的厚度為1500～4000埃。

3.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟2中，所述N型離子采用自對準的溝道注入，注入離子為磷，注入能量為80keV以下，劑量為10¹²～10¹⁴cm^-2。

4.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟3中，第一次P型離子注入的注入離子為硼，注入能量為30～120keV,劑量為10¹¹～10¹³cm^-2，高溫推進的溫度為900～1050℃，時間為30～180分鐘。

5.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟4中，第二次P型離子注入的注入離子為硼，注入能量為30～120keV,劑量為10¹¹～10¹³cm^-2。

6.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟5中，所述氧化硅的厚度為1500～3000埃。

7.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟6中，所述N型重摻雜多晶硅的摻雜離子為磷或砷，濃度大于10²⁰cm^-3，其中位于氧化硅上的N型重摻雜多晶硅的厚度是深溝槽寬度的1.2倍以上。

8.根據權利要求1所述的P型LDMOS表面溝道器件提高面內均勻性的制造方法，其特征是，步驟7中，回刻后的多晶硅電連接下沉通道（9）內的多晶硅表面比N型外延區（2）的表面高出0～300埃。