[發(fā)明專利]利用肖特基二極管作場板制作的LDMOS及其制作方法

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• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN111799172A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林威
• 申請（專利權(quán)）人: 上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/40;H01L29/78
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;張冉

本發(fā)明公開了一種利用肖特基二極管作場板制作的LDMOS及其制作方法，該方法包括：制備半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成N?漂移區(qū)，同時(shí)形成肖特基二極管的陰極；在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成P型注入阱；在P型注入阱與N?漂移區(qū)鄰接部分的上表面形成閘極；在N?漂移區(qū)內(nèi)形成肖特基二極管的保護(hù)環(huán)；在閘極中靠近N?漂移區(qū)的一側(cè)以及N?漂移區(qū)的上方形成合金阻擋區(qū)，合金阻擋區(qū)中間開一窗口形成合金區(qū)；在合金區(qū)上方形成接觸孔，同時(shí)形成肖特基二極管的陽極。本發(fā)明將肖特基二極管嫁接于傳統(tǒng)的LDMOS，利用肖特基二極管在漂移區(qū)形成的空間電荷區(qū)，以優(yōu)化漂移區(qū)特性，減小其尺寸，增加其濃度，獲得最小的導(dǎo)通電阻并維持高的擊穿電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種利用肖特基二極管作場板制作的LDMOS及其制作方法。

背景技術(shù)

場板廣泛應(yīng)用于低中高壓LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)的制作，場板的主要原理是利用電容的耦合作用來提高BV(擊穿電壓)，抑制HCI(熱載流子效應(yīng))以及減小Rdson(導(dǎo)通電阻)。

如圖1所示的Contact Field Plate(接觸孔場板)LDMOS包括P型注入阱1、N-漂移區(qū)2、P+和N+有源區(qū)構(gòu)成的源極3、閘極(Poly)4、合金阻擋層5、N+有源區(qū)構(gòu)成的漏極6和接觸孔7，一般應(yīng)用于中壓器件(10V～16V),是一種比較新型的場板技術(shù)。如圖2所示的接觸孔場板LDMOS的等效電路圖，閘極與漏級間有N-漂移區(qū)的漂移電阻，Contact(接觸孔)與漂移區(qū)形成的介質(zhì)電容形成跨接于源極和漏極之間的場板電容，該電容有效地影響電流分布，抑制電流聚集，并改善電場強(qiáng)度。接觸孔場板突破了ILD(中間絕緣層)的厚度限制而實(shí)現(xiàn)金屬場板的延續(xù)，能夠在某種程度上緩解熱載流子效應(yīng)，有效地抑制電流聚集，從而降低峰值電場，但是仍然缺乏足夠的耐壓和足夠的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中接觸孔場板LDMOS仍然缺乏足夠的耐壓和效率的缺陷，提供一種利用肖特基二極管作場板制作的LDMOS及其制作方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明一方面提供一種利用肖特基二極管作場板制作LDMOS的方法，包括以下步驟：

步驟S101、制備半導(dǎo)體襯底；

步驟S102、在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成N-漂移區(qū)，同時(shí)形成肖特基二極管的陰極；

步驟S103、在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成P型注入阱，所述P型注入阱與所述N-漂移區(qū)左右相接，形成溝道區(qū)域；

步驟S104、在所述P型注入阱與所述N-漂移區(qū)鄰接部分的上表面形成閘極；

步驟S105、在所述N-漂移區(qū)內(nèi)形成所述肖特基二極管的保護(hù)環(huán)；

步驟S106、在所述P型注入阱內(nèi)形成源極，所述源極包括P+有源區(qū)和第一N+有源區(qū)；

步驟S107、在所述N-漂移區(qū)內(nèi)形成漏極，所述漏極包括第二N+有源區(qū)；

步驟S108、在所述閘極中靠近所述N-漂移區(qū)的一側(cè)以及所述N-漂移區(qū)的上方形成合金阻擋區(qū)，所述合金阻擋區(qū)中間開一窗口，所述窗口區(qū)域形成合金區(qū)；

步驟S109、在所述合金區(qū)上方形成接觸孔，同時(shí)形成所述肖特基二極管的陽極；

步驟S110、在所述源極、所述漏極、所述閘極和所述接觸孔區(qū)域分別引出電極引線。

優(yōu)選地，所述合金阻擋區(qū)由合金阻擋層光刻工藝形成。

優(yōu)選地，所述接觸孔由接觸孔層光刻工藝形成。

本發(fā)明另一方面提供一種利用肖特基二極管作場板制作的LDMOS，其利用如上所述的方法制作而成，包括：