[發(fā)明專利]LDMOS及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310473815.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN104576375A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造領(lǐng)域，尤其涉及一種LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)及其制造方法。

背景技術(shù)

橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管（Laterally?Diffused?Metal?Oxide?semiconductor，LDMOS）主要應(yīng)用于功率集成電路，例如面向移動(dòng)電話基站的射頻功率放大器，也可以應(yīng)用于高頻、特高頻與超高頻廣播傳輸器以及微波雷達(dá)與導(dǎo)航系統(tǒng)等。LDMOS技術(shù)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(shí)為多媒體服務(wù)帶來更高的數(shù)據(jù)傳輸率。

現(xiàn)有橫向擴(kuò)散N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管（Laterally?Diffused?N?type?Metal?Oxide?semiconductor，LDNMOS）的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。在基底1中形成P型阱8，P型阱8內(nèi)具有在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的N-漂移區(qū)4（N-Drift1和N-Drift2），P型阱8和N-漂移區(qū)4之間設(shè)置有淺溝槽隔離（Shallow?Trench?Isolation，STI）5，N-漂移區(qū)4中設(shè)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(qū)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。

對(duì)于LDMOS，多用于高于50V的工作電壓下，擊穿電壓（BV，Breakdown?Voltage）是衡量器件性能的重要指標(biāo)之一。現(xiàn)有一種提高LDNMOS擊穿電壓的方法是：擴(kuò)大N-漂移區(qū)的面積，這樣就會(huì)導(dǎo)致單位面積內(nèi)器件數(shù)量減少。因此，如何提高LDMOS的擊穿電壓是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種LDMOS及其制造方法，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：如何提高擊穿電壓。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種橫向擴(kuò)散N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管LDNMOS的制造方法，該方法包括以下步驟：

A、在基底上形成LDNMOS區(qū)內(nèi)用于隔離P型阱和N-漂移區(qū)的STI；

B、在LDNMOS區(qū)進(jìn)行離子注入形成P型阱；

C、在所述P型阱內(nèi)離子注入形成位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的N-漂移區(qū)；

D、在N-漂移區(qū)之間的基底表面形成柵極結(jié)構(gòu)；

E、在N-漂移區(qū)中進(jìn)行N+摻雜形成源極和漏極；

該方法還包括：在步驟D形成柵極結(jié)構(gòu)之后，在基底表面形成圖案化的光阻膠層，所述圖案化的光阻膠層的開口顯露出柵極結(jié)構(gòu)、源極和漏極；以所述圖案化的光阻膠層為掩膜，對(duì)所述對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)N-漂移區(qū)進(jìn)行預(yù)定深度的離子注入形成P反型離子漂浮區(qū)，所述P反型離子漂浮區(qū)位于N-漂移區(qū)中，與STI具有預(yù)定間隔。

所述在步驟D形成柵極結(jié)構(gòu)之后，形成P反型離子漂浮區(qū)，包括：在步驟D和E之間，或者在步驟E之后，形成P反型離子漂浮區(qū)。

所述P反型離子漂浮區(qū)為一整體部分，或者為多個(gè)隔離開的部分。

所述P反型離子漂浮區(qū)的離子注入劑量為10¹³-10¹⁵原子每平方厘米。

本發(fā)明還提供了一種橫向擴(kuò)散N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管LDNMOS，包括基底表面的柵極結(jié)構(gòu)，以及位于P型阱內(nèi)，且在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的N-漂移區(qū)，所述P型阱和N-漂移區(qū)之間設(shè)置有STI，所述N-漂移區(qū)中設(shè)置有源極和漏極；在所述對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)N-漂移區(qū)中設(shè)置具有預(yù)定深度的P反型離子漂浮區(qū)，所述P反型離子漂浮區(qū)與STI具有預(yù)定間隔。

本發(fā)明還提供了一種橫向擴(kuò)散P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管LDPMOS的制造方法，該方法包括以下步驟：

A、在基底上形成LDPMOS區(qū)內(nèi)用于隔離N型阱和P-漂移區(qū)的STI；

B、在LDPMOS區(qū)進(jìn)行離子注入形成N型阱；

C、在所述N型阱內(nèi)離子注入形成位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的P-漂移區(qū)；

D、在P-漂移區(qū)之間的基底表面形成柵極結(jié)構(gòu)；

E、在P-漂移區(qū)中進(jìn)行P+摻雜形成源極和漏極；