[發明專利]LDMOS的制造方法

在審

• 申請號: 201310473674.9
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN104576499A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 黃晨
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/336
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及半導體器件及其制造領域，尤其涉及一種LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導體晶體管)的制造方法。

背景技術

橫向擴散金屬氧化物半導體晶體管（Laterally?Diffused?Metal?Oxide?semiconductor，LDMOS）主要應用于功率集成電路，例如面向移動電話基站的射頻功率放大器，也可以應用于高頻、特高頻與超高頻廣播傳輸器以及微波雷達與導航系統等。LDMOS技術為新一代基站放大器帶來較高的功率峰均比、更高增益與線性度，同時為多媒體服務帶來更高的數據傳輸率。

現有橫向擴散N型金屬氧化物半導體晶體管（Laterally?Diffused?N?type?Metal?Oxide?semiconductor，LDNMOS）的結構如圖1所示，LDNMOS具有基底1，在基底1表面依次形成柵氧化層2和多晶硅柵極3，柵氧化層2和多晶硅柵極3稱為柵極結構。在基底1中形成P型阱8，P型阱8內具有在柵極結構兩側對稱設置的N-漂移區4（N-Drift1和N-Drift2），N-漂移區4中設置有源極6和漏極7。其中，P型阱8可通過諸如硼的任何P型元素的離子注入形成；N-漂移區4是通過類似砷元素的離子注入來形成；源極6和漏極7也是通過類似砷元素的離子注入來形成，只是兩者離子注入濃度不同。在N-Drift1中，源極6和多晶硅柵極3之間設置有淺溝槽隔離（Shallow?Trench?Isolation，STI）5，在N-Drift2中，漏極7和多晶硅柵極3之間也設置有STI5。

對于LDMOS，多用于高于50V的工作電壓下，漏極要承受高壓，電場最強處位于漏極的STI，熱載流子效應比較顯著。因此，在相同電壓下，如何降低LDMOS的熱載流子效應，降低STI處的電場強度，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種LDMOS的制造方法，本發明解決的技術問題是：如何降低LDMOS的熱載流子效應。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明提供了一種橫向擴散金屬氧化物半導體晶體管LDMOS的制造方法，該方法包括以下步驟：

A、提供一基底，在基底定義的LDMOS區中形成兩個具有臺階狀的淺溝槽隔離STI，所述兩個具有臺階狀的STI分別位于要形成的第一漂移區和第二漂移區中，且在第一漂移區中位于要形成的源極與多晶硅柵極之間，在第二漂移區中位于要形成的漏極與多晶硅柵極之間；

B、在LDMOS區進行離子注入形成阱；

C、在所述阱內離子注入形成位于柵極結構兩側對稱設置的第一漂移區和第二漂移區；

D、在第一漂移區和第二漂移區之間的基底表面形成柵極結構；

E、分別在第一漂移區和第二漂移區中進行摻雜形成源極和漏極。

所述具有臺階狀的淺溝槽隔離STI的形成方法包括：

在基底表面形成圖案化的光刻膠層，所述圖案化的光刻膠層的開口定義STI的位置；

以所述圖案化的光刻膠層為掩膜對基底表面進行刻蝕形成具有第一臺階的STI溝槽；

在所述STI溝槽內部側壁形成STI側墻；

以所述STI側墻為掩蔽，刻蝕STI溝槽至預定深度，形成STI的第二臺階；

沉積用于填充STI溝槽的氧化物；

化學機械研磨所述氧化物至基底表面，形成具有臺階狀的STI。

所述刻蝕形成具有第一臺階的STI溝槽，采用氣體包括溴化氫HBr，氯氣Cl₂和四氟化碳CF₄，每種氣體流量為20～50標準立方厘米每分鐘。

所述STI側墻為氧化層或者氮化層。

所述形成STI的第二臺階，采用刻蝕氣體包括溴化氫HBr，氯氣Cl₂和四氟化碳CF₄，每種氣體流量為30～70標準立方厘米每分鐘。

采用高密度等離子體化學氣相沉積方法填充STI溝槽。

當LDMOS為LDNMOS時，所述漂移區為N-漂移區；所述阱為P型阱；所述源極和漏極進行N+摻雜形成。

當LDMOS為LDPMOS時，所述漂移區為P-漂移區；所述阱為N型阱；所述源極和漏極進行P+摻雜形成。