[發明專利]LDMOS晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 202211205804.6
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115274859B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 余山;趙東艷;陳燕寧;付振;劉芳;王帥鵬;王凱;吳波;鄧永峰;劉倩倩;郁文;張同
• 申請（專利權）人: 北京芯可鑒科技有限公司;北京智芯微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/40;H01L21/336
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李紅

本發明涉及半導體領域，提供一種LDMOS晶體管及其制造方法。所述LDMOS晶體管包括襯底、P型體區、N型漂移區、N型高壓阱區、位于P型體區的源極、位于N型漂移區的漏極、柵極以及淺槽隔離區，所述N型漂移區設置有P型摻雜區，所述P型摻雜區包覆淺槽隔離區的下緣邊角且與漏極相接，所述P型摻雜區與N型漂移區形成PN結，以分擔漏極與N型漂移區之間的電場；所述淺槽隔離區的上表面設置有多晶硅場板結構；所述多晶硅場板結構、所述淺槽隔離區與所述P型摻雜區構成RESURF結構，以降低P型摻雜區與N型漂移區之間的電場。本發明可以降低漏端在溝道方向的電場強度，提高器件的導通擊穿電壓，同時降低熱載流子效應。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體地涉及一種LDMOS晶體管以及一種LDMOS晶體管的制造方法。

背景技術

橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應管（Lateral Double-diffused MOSFET，簡稱LDMOS）具有耐壓高、功耗低、大電流驅動能力等特點，廣泛采用于電源管理電路中。

LDMOS晶體管的主要性能指標包括導通電阻和擊穿電壓。通常，LDMOS晶體管的工作電壓和工作電流比較大，在LDMOS晶體管導通時，漏極與漂移區之間的高低結電場很大，漏端在溝道方向的電場很強，容易被擊穿，影響導通時的擊穿電壓Bvon（導通擊穿電壓），導致器件的性能降低；同時由于大量的電子流過高電場區域，容易引起熱載流子效應，從而影響LDMOS晶體管的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種LDMOS晶體管及其制造方法，以提高器件的導通擊穿電壓。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種LDMOS晶體管，包括襯底、P型體區、N型漂移區、N型高壓阱區、位于P型體區的源極、位于N型漂移區的漏極、柵極以及淺槽隔離區，所述N型漂移區設置有P型摻雜區，所述P型摻雜區包覆所述淺槽隔離區的下緣邊角且與漏極相接，所述P型摻雜區與N型漂移區形成PN結，以分擔漏極與N型漂移區之間的電場；所述淺槽隔離區的上表面設置有多晶硅場板結構；所述多晶硅場板結構、所述淺槽隔離區與所述P型摻雜區構成RESURF結構，以降低所述P型摻雜區與N型漂移區之間的電場。

在本發明實施例中，所述N型高壓阱區與所述淺槽隔離區接壤的區域設置有N+保護環；所述N+保護環和所述漏極與所述多晶硅場板結構、所述淺槽隔離區和所述P型摻雜區構成雙重RESURF結構。

在本發明實施例中，所述P型體區設置有P+保護環，所述P+保護環與源極相連。

在本發明實施例中，所述多晶硅場板結構包括多晶硅場板和場板隔離氧化層。

本發明第二方面提供一種LDMOS晶體管的制造方法，包括：

在P型硅襯底上形成N型高壓阱區、P型體區、N型漂移區；

形成淺槽隔離區和P型摻雜區；

形成氧化層；

在氧化層上沉積多晶硅形成多晶硅柵極和多晶硅場板；

在P型體區的對應區域形成源極，在N型漂移區的對應區域形成漏極。

在本發明實施例中，所述在P型硅襯底上形成N型高壓阱區、P型體區、N型漂移區，包括：

在P型硅襯底表面氧化形成二氧化硅薄層；

對二氧化硅薄層進行光刻，形成N型高壓阱區、P型體區、N型漂移區的圖形區域；

在N型高壓阱區、P型體區、N型漂移區的圖形區域分別進行N型離子注入、P型離子注入、N型離子注入，高溫推進，去除二氧化硅薄層，形成N型高壓阱區、P型體區、N型漂移區。

在本發明實施例中，所述形成淺槽隔離區和P型摻雜區，包括：