[發明專利]NLDMOS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201910014722.5
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109817719B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 段文婷
• 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;H01L29/40;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

1.一種NLDMOS器件，其特征在于，包括：

N型摻雜的漂移區，形成于P型半導體襯底中；

P阱，形成于所述P型半導體襯底中，所述P阱和所述漂移區側面接觸或相隔一定距離；

形成于所述半導體襯底上方的多晶硅柵，所述多晶硅柵和所述半導體襯底表面隔離有柵介質層，在橫向上所述多晶硅柵從所述P阱延伸到所述漂移區上方，被所述多晶硅柵覆蓋的所述P阱用于形成溝道；所述多晶硅柵的第一側面位于所述P阱上方、所述多晶硅柵的第二側面位于所述漂移區上方；

由N+區組成的源區和漏區，所述源區形成于所述P阱中并和所述多晶硅柵的第一側面自對準，所述漏區形成于所述漂移區中；

由P+區組成的襯底引出區，所述襯底引出區形成于所述P阱中并用于將所述P阱引出，所述襯底引出區和所述源區橫向接觸；

場氧，位于所述P阱和所述漏區之間的所述漂移區上方，所述場氧的第二側和所述漏區橫向接觸，所述場氧的第一側和所述P阱相隔一段距離；所述多晶硅柵的第二側面延伸到所述場氧上方；

第一PTOP層和第二NTOP層，形成于所述漂移區表面，所述第一PTOP層和所述第二NTOP層的版圖結構相同從而具有相同的橫向尺寸；

在縱向上，所述第二NTOP層位于所述第一PTOP層的頂部的所述漂移區中；

在所述半導體襯底正面形成有層間膜，在所述層間膜的頂部形成有由正面金屬層形成的源極、漏極和柵極，所述源極通過穿過所述層間膜的接觸孔和所述源區以及所述襯底引出區接觸，所述漏極通過穿過所述層間膜的接觸孔和所述漏區接觸，所述柵極通過穿過所述層間膜的接觸孔和所述多晶硅柵接觸；

所述源極的正面金屬層的第二側還延伸到所述漂移區的頂部并形成源端金屬場板，所述漏極的正面金屬層的第一側還延伸到所述漂移區的頂部并形成漏端金屬場板，所述柵極的正面金屬層位于所述漂移區外側；所述第一PTOP層用于降低所述漂移區的表面電場，位于所述第一PTOP層頂部的所述第二NTOP層用于提高所述LDMOS的漏端飽和電流，所述柵極的正面金屬層位于所述漂移區外側的結構用于補償所述第二NTOP層對擊穿電壓產生的損失；所述第一PTOP層、所述第二NTOP層、所述場氧和中間不包括柵極走線的所述源端金屬場板和所述漏端金屬場板組成一個整體結構，在保持擊穿電壓不變或提升的條件下提高所述LDMOS的漏端飽和電流。

2.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：所述漂移區由第一N型深阱組成，所述P阱和所述漂移區相隔一定距離，所述P阱被第二N型深阱包圍，所述第一N型深阱和所述第二N型深阱工藝條件相同且相隔一定距離。

3.如權利要求2所述的NLDMOS器件，其特征在于：在所述P阱的底部也形成有所述第一PTOP層和所述第二NTOP層。

4.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：所述半導體襯底為硅襯底。

5.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：所述柵介質層為柵氧化層。

6.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：所述場氧為淺溝槽場氧或局部場氧。

7.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：所述第二NTOP層的注入雜質為磷，注入能量為500keV～1000keV，注入劑量為1e11cm^-2～1e14cm^-2。

8.如權利要求1所述的NLDMOS器件，其特征在于：在所述場氧的頂部的靠近所述漏區一側形成有多晶硅場板，所述多晶硅場板通過穿過所述層間膜的接觸孔連接所述漏極。