[發明專利]LDMOS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201810163584.2
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108400168B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 房子荃;錢文生
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

本發明公開了一種LDMOS器件，漂移區場氧的主體部分由第一氧化層沉積后進行光刻和刻蝕形成；漂移區場氧的側面具有緩變結構，緩變結構通過第二氧化層沉積后進行全面的各向異性刻蝕確定，第二氧化層沉積后會覆蓋在主體結構的表面以及主體結構外的第一外延層表面并在主體結構的側面上方形成緩變側面，對第二氧化層進行全面的各向異性刻蝕后將主體結構的側面上方形成的緩變側面下沉后形成緩變結構，漂移區場氧通過緩變結構和柵介質層相接觸并降低漂移區場氧和柵介質層接觸位置處的電場強度。本發明還公開了一種LDMOS器件的制造方法。本發明能提高器件的擊穿電壓，降低器件的導通電阻。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種LDMOS器件；本發明還涉及一種LDMOS器件的制造方法。

背景技術

雙擴散金屬氧化物半導體場效應管(Double-diffused MOS)由于具有耐壓稿，大電流驅動能力和極低功耗等特點，目前在電源管理電路中被廣泛采用。DMOS包括垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應管(VDMOS)和LDMOS(LDMOS)，在LDMOS器件中，導通電阻是一個重要的指標。BCD工藝中，LDMOS雖然與CMOS集成在同一塊芯片中，但由于高耐壓和低特征電阻和導通電阻的要求，LDMOS在本底器區和漂移區的條件與CMOS現有的工藝條件共享的前提下，其導通電阻與擊穿電壓(BV)存在矛盾和折中，往往無法滿足開關管應用的要求，導通電阻通常采用特征電阻(Rsp)表示。因此在獲得相同的關態擊穿電壓(offBV)，應盡量降低Rsp以提高產品的競爭力。

如圖1所示，是現有LDMOS器件的結構示意圖；以N型器件為例，現有LDMOS器件包括：

N型的第一外延層2，在所述第一外延層2的選定區域中形成有P型的漂移區4和N型的體區5；所述漂移區4和所述體區5橫向隔離有距離。通常在同一第一外延層2上集成有多個LDMOS器件，圖1中僅示意出了位于虛線AA和虛線BB之間的一個LDMOS器件，在虛線AA和虛線BB外的其它區域中也形成由相同結構的LDMOS器件，虛線AA和虛線BB外的其它區域中的LDMOS器件圖1中不再顯示。

在所述第一外延層2的底部形成有P型重摻雜的第一埋層1；所述第一埋層1形成于半導體襯底表面。通常，所述半導體襯底為硅襯底，所述第一外延層2為硅外延層。

在所述漂移區4的選定區域中形成由漂移區場氧3。

在所述體區5的表面形成有由柵介質層6如柵氧化層和多晶硅柵7疊加而成的柵極結構，被所述多晶硅柵7覆蓋的所述體區5表面用于形成溝道。

所述柵介質層6的第二側和所述漂移區場氧3的第一側相接觸，所述多晶硅柵7的第二側延伸到所述漂移區場氧3的表面上。

源區8a形成于所述體區5表面且所述源區8a的第二側和所述多晶硅柵7的第一側自對準。

漏區8b形成于所述漂移區4中且所述漏區8b的第一側和所述漂移區場氧3的第二側自對準。

在所述體區5的表面還形成有N型重摻雜的體引出區9，所述體引出區9和所述源區8a的第一側的側面相接觸。所述體引出區9和所述源區8a會通過相同的接觸孔連接到由正面金屬層組成的源極。

漏區8b則會通過接觸孔連接到由正面金屬層組成的漏極，多晶硅柵7則會通過接觸孔連接到由正面金屬層組成的柵極。

圖1中，漂移區場氧3形成于第一外延層2的表面上方的結構，所述漂移區場氧3采用氧化層淀積加光刻刻蝕工藝形成?，F有LDMOS的缺點在于高耐壓時，容易在柵介質層6和漂移區場氧3交接處形成高電場，因此擊穿往往發生在該交接處。為了避免這種現象，不得不拉大器件的橫向尺寸。但是，拉大橫向尺寸會導致器件的Rsp迅速增大。

發明內容