[發(fā)明專利]橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310270852.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103346090B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉正超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)

橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(lateral diffusion metal oxide semiconductor，簡(jiǎn)稱LDMOS)晶體管在操作時(shí)具有高擊穿電壓(breakdown voltage)以及低的開(kāi)啟電阻(on-state resistance),因此,無(wú)論是在典型的電源集成電路上,或是在智能型電源集成電路上，橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管都扮演著極為重要的角色。

現(xiàn)有技術(shù)中的LDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1和圖2所示,圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的俯視圖,圖2為圖1中沿線AA'的剖面圖。LDMOS包括襯底100、第一導(dǎo)電類型的第一阱102、第二導(dǎo)電類型的第二阱103、第二導(dǎo)電類型的漏區(qū)105、第二導(dǎo)電類型的源區(qū)106、第一導(dǎo)電類型的接觸區(qū)107以及柵極結(jié)構(gòu)108,有源區(qū)通過(guò)隔離結(jié)構(gòu)110進(jìn)行隔離。所述漏區(qū)105位于所述第二阱103中，作為所述橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的漏極，所述源區(qū)106位于所述第一阱102中，作為所述橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的源極，所述接觸區(qū)107位于所述第一阱102中，用于連接所述橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的溝道。所述柵極結(jié)構(gòu)108覆蓋部分所述第一阱102和部分所述第二阱103,一般的,所述柵極結(jié)構(gòu)108由柵極介電層181和柵極182組成。

但是在實(shí)際的應(yīng)用中，現(xiàn)有技術(shù)中的LDMOS存在雙峰效應(yīng),如圖3所示,在圖3中,橫坐標(biāo)代表柵極電壓Vg，縱坐標(biāo)代表電流Id，在整個(gè)Id-Vg曲線中出現(xiàn)兩個(gè)峰值(圖中虛線區(qū)域所示)，稱之為雙峰效應(yīng)。它的表現(xiàn)是在次臨界區(qū)(sub-threshold),MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)還沒(méi)有開(kāi)啟時(shí)(Vg<Vt),晶體管出現(xiàn)了明顯的漏電(I-leakage)。這種漏電的提前出現(xiàn),會(huì)直接導(dǎo)致晶體管的失效和產(chǎn)品的低良品率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的制造方法，能夠有效地避免雙峰效應(yīng)，從而提高橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底中具有源極有源區(qū)，所述源極有源區(qū)具有第一部分、第二部分以及第三部分，所述第一部分、第二部分以及第三部分在第一方向上依次排列；

制備隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)用于隔離有源區(qū)；

在所述襯底中形成第一阱、第二阱以及第三阱，所述源極有源區(qū)的第一部分和第二部分位于所述第一阱內(nèi)，所述源極有源區(qū)的第三部位于所述第二阱內(nèi)，所述第三阱至少位于所述源極有源區(qū)的第二部分在第二方向上的邊緣位置；

在所述第二阱中形成漏區(qū)，在所述源極有源區(qū)的第一部分內(nèi)形成源區(qū)，在所述第一阱中形成接觸區(qū)；

在部分所述第一阱和部分所述第二阱上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述源極有源區(qū)的第二部分和第三部分；

其中，所述襯底、第一阱、第三阱和接觸區(qū)均為第一導(dǎo)電類型參雜，所述第二阱、漏區(qū)和源區(qū)均為第二導(dǎo)電類型參雜。

進(jìn)一步的，在所述襯底中形成第一阱、第二阱以及第三阱的步驟中，先形成所述第三阱，再形成所述第一阱。

進(jìn)一步的，所述第三阱的摻雜濃度為10¹⁵cm^-3-10¹⁷cm^-3。

進(jìn)一步的，所述第三阱的深度大于所述第一阱的深度。

進(jìn)一步的，所述第三阱的邊緣離所述源極有源區(qū)的第二部分的邊緣在第二方向上的距離為50nm～1μm。

進(jìn)一步的，所述第三阱的邊緣離所述第二阱的邊緣在第一方向上的距離為50nm～1μm。

進(jìn)一步的，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型；或所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型。

進(jìn)一步的，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺槽隔離結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件的制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：