[發明專利]橫向雙擴散晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201911259455.4
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111092123A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 陸陽;韓廣濤;葛薇薇
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子（杭州）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/40;H01L21/336
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;高青

公開一種橫向雙擴散晶體管及其制造方法，該橫向雙擴散晶體管包括：襯底；位于所述襯底頂部的阱區、漂移區和分別位于所述阱區和所述漂移區中的源區和漏區；位于所述漂移區表面的第一介質層；位于所述漂移區表面且覆蓋所述第一介質層的第一部分表面的第一場板；部分覆蓋所述第一場板表面并堆疊在所述第一介質層的第二部分表面上的第二介質層；以及位于所述第二介質層表面上的第二場板，其中，所述第二場板包括至少一個接觸通道。該橫向雙擴散晶體管采用接觸通道作為第二場板，減少了制作工藝，同時增加了第二場板與硅襯底之間的距離，使得晶體管的擊穿電壓提升，同時導通電阻降低。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體地，涉及一種橫向雙擴散晶體管及其制造方法。

背景技術

功率場效應晶體管是一種重要的晶體管。所述功率場效應晶體管主要包括垂直擴散MOS(Vertical Diffused Metal Oxide semiconductor，VDMOS)晶體管和橫向擴散MOS(Lateral Double-Diffused MOSFET，LDMOS)晶體管。相對于VDMOS晶體管，LDMOS晶體管具有許多優點，如與平面CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)工藝兼容、更好的熱穩定性和頻率穩定性、更高的增益、更低的反饋電容和熱阻、以及恒定的輸入阻抗，因此得到了廣泛應用。

而在橫向雙擴散晶體管(LDMOS)的應用中，要求在滿足源漏擊穿電壓BV-dss高的前提下，盡可能降低器件的源漏導通電阻Rdson，但是源漏擊穿電壓與導通電阻的優化要求確是矛盾的，所以為了獲得較高的關斷擊穿電壓(off-BV)和較低的導通阻抗(Rdson)，需要在漂移區摻雜濃度與漂移區氧化層厚度之間做一個折中，以獲得比較適合的off-BV和Rdson。

現有技術的VDMOS器件在介質層表面形成單一的場板，場板與半導體表面間距離恒定，且氧化物介質層厚度均勻，無法同時滿足較高的關斷擊穿電壓(off-BV)和較低的導通阻抗(Rdson)的要求，導致晶體管性能較差。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種優化的橫向雙擴散晶體管及其制造方法，通過采用CMOS工藝里的標準工藝步驟的金屬硅化物阻擋層作第二介質層以及采用接觸通道作第二場板，以形成厚度遞增的階梯狀場板介質層并增加第二場板距離硅襯底的距離，從而有效提升晶體管的擊穿電壓并降低導通電阻。

根據本發明的一方面，提供一種橫向雙擴散晶體管，包括：

襯底；

位于所述襯底頂部的阱區、漂移區和分別位于所述阱區和所述漂移區中的源區和漏區；

位于所述漂移區表面的第一介質層；

位于所述漂移區表面且覆蓋所述第一介質層的第一部分表面的第一場板；

部分覆蓋所述第一場板表面并堆疊在所述第一介質層的第二部分表面上的第二介質層；以及

位于所述第二介質層表面上的第二場板，

其中，所述第二場板包括至少一個接觸通道。

優選地，所述第二介質層為金屬硅化物阻擋層，以使被所述金屬硅化物阻擋層覆蓋的區域不能形成金屬硅化物。

優選地，所述金屬硅化物阻擋層為氧化層。

優選地，所述接觸通道為沿垂直于所述第二介質層的表面方向延伸的通孔內填充的金屬塞。

優選地，所述第二場板包括多個接觸通道，多個所述接觸通道沿從所述源區至所述漏區的延伸方向排成一列。

優選地，所述多個接觸通道中，位于所述第一場板上方的所述第二介質層表面的接觸通道的高度小于位于所述第一介質層上方的所述第二介質層表面的接觸通道的高度。