[發(fā)明專利]nLDMOS耗盡管器件的工藝方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310753006.1
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104752173A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 寧開明;金鋒;王惠惠
• 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: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;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

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造領域，特別是指一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法。

背景技術

LDMOS（LDMOS：Laterally?Diffused?Metal?Oxide?Semiconductor橫向擴散金屬氧化物半導體）器件具有增益高、耐壓高、輸出功率大、熱穩(wěn)定性好、效率高、寬帶匹配性能好，易于和CMOS工藝集成等優(yōu)點，并且其價格遠低于砷化鎵器件，是一種非常具有競爭力的功率器件，當前對于高閾值電壓Vt的耗盡管，為了Vt的穩(wěn)定性和溝道寄生JFET效應，溝道區(qū)使用兩步注入的方法來調節(jié)耗盡管的閾值電壓Vt，第一步進行P型雜質的注入，如圖1所示，在P型襯底1上形成N型深阱2和P阱3之后，溝道區(qū)P型雜質進行垂直角度的注入；第二步再進行垂直角度的N型雜質注入，如圖2所示，最后在高溫過程中，由于P型雜質的硼在襯底中擴散得較快，耗盡管在柵氧下的N型漂移區(qū)會形成一個寄生的增強NPN管，如圖3中的虛線圓圈處所示，導致整個耗盡管的閾值電壓Vt表現為正。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，包含：

第一步，在器件的N阱和P阱形成以后，進行溝道區(qū)離子注入時，先進行P型雜質的注入，其注入角度為垂直注入；

第二步，進行溝道區(qū)閾值電壓調節(jié)的N型雜質注入，其注入角度為斜角注入；

第三步，進行熱退火激活。

進一步地，所述第一步中，注入的P型雜質為硼，注入能量為30～100KeV，注入劑量為3x10¹²～1x10¹³cm^-2。

進一步地，所述第二步中，N型雜質的注入角度為15～45度。

進一步地，所述第二步中，注入的N型雜質為砷，注入能量為20～40KeV，注入劑量為2x10¹²～8x10¹²cm^-2。

本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，在溝道區(qū)進行P型雜質注入時保持垂直注入，N型雜質注入時，將注入角度改為斜角注入，斜角注入的N型雜質在后續(xù)的高溫過程中能擴散更接近柵氧下擴散得較快的硼離子，達到中和的效果，消除了寄生增強管，使耗盡管達到較高的閾值電壓Vt。

附圖說明

圖1～3是傳統nLDMOS器件的工藝圖。

圖4～6是本發(fā)明工藝步驟示意圖。

圖7是本發(fā)明工藝步驟流程圖。

附圖標記說明

1是P型襯底，2是N型深阱，3是P阱，4是P型雜質區(qū)，5是N型雜質區(qū)。

具體實施方式

本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，包含如下步驟：

第一步，如圖4所示，在P型襯底1上形成N阱2和P阱3以后，進行溝道區(qū)離子注入時，先進行P型雜質的注入，其注入角度為垂直注入；注入的P型雜質為硼，注入能量為30～100KeV，注入劑量為3x10¹²～1x10¹³cm^-2。注入后，在溝道區(qū)形成P型雜質區(qū)4。

第二步，進行溝道區(qū)的N型雜質注入，如圖5所示，其注入角度為15～45度的斜角注入；注入的N型雜質為砷，注入能量為20～40KeV，注入劑量為2x10¹²～5x10¹²cm^-2。注入后，在溝道區(qū)形成N型雜質區(qū)5，N型雜質注入能量小于P型雜質的注入能量，形成的結深較淺，N型雜質區(qū)5位于P型雜質區(qū)之上。

第三步，進行熱退火激活，P型雜質和N型雜質在襯底中擴散，P型的硼離子在襯底中擴散得較快，但是由于N型離子采用的斜角注入，使得在柵氧的邊沿處橫向運動的N型雜質離子擴散得更遠，如圖6中圓圈處所示，該處擴散的N型雜質能夠中和運動得較快較遠的硼離子，消除了硼離子產生的寄生溝道，避免的寄生效應的產生，達到了提高耗盡管閾值電壓Vt的目的。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。