專利名稱：自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造方法，具體涉及一種制造橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體 管LDMOS的方法。
背景技術(shù)：
橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS是一種雙擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的功率器件。這項(xiàng)技術(shù) 是在相同的源/漏區(qū)域注入兩次，一次注入濃度較大的砷(As)，另一次注入濃度較小的硼 (B)。注入之后再進(jìn)行一個(gè)高溫推進(jìn)過程，由于硼擴(kuò)散比砷快，所以在柵極邊界下會(huì)沿著橫 向擴(kuò)散更遠(yuǎn)，形成一個(gè)有濃度梯度的溝道，它的溝道長度由這兩次橫向擴(kuò)散的距離之差決 定。為了增加擊穿電壓，在有源區(qū)和漏區(qū)之間有一個(gè)漂移區(qū)。橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體 管LDMOS中的漂移區(qū)是該類器件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，漂移區(qū)的雜質(zhì)濃度比較低，因此，當(dāng)橫向擴(kuò)散 金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS接高壓時(shí)，漂移區(qū)由于是高阻，能夠承受更高的電壓。橫向擴(kuò)散 金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS的多晶擴(kuò)展到漂移區(qū)的場氧上面，充當(dāng)場極板，會(huì)弱化漂移區(qū) 的表面電場，有利于提高擊穿電壓。當(dāng)多晶硅柵本身作為源、漏摻雜離子的掩膜時(shí)，離子實(shí)際上被多晶硅柵阻擋，不會(huì) 進(jìn)入柵下的硅表面，這稱為硅柵自對準(zhǔn)工藝目前，公知的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS溝道區(qū)域都是采用阱和多晶硅 的光刻套準(zhǔn)以及溝道區(qū)阱推進(jìn)方法，這樣得到的溝道長度和寬度都受到工藝影響很大(例 如，高溫爐管的溫度，時(shí)間的穩(wěn)定性)，從而導(dǎo)致其性能波動(dòng)較大，大大影響橫向擴(kuò)散金屬氧 化物半導(dǎo)體管LDMOS性能穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種性能穩(wěn)定的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體 管的制作方法，其具有良好的擊穿電壓BV以及導(dǎo)通電阻Rdson特性。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半 導(dǎo)體管的制作方法，包括以下步驟步驟一，多晶硅柵淀積；步驟二，使用光刻膠定義出需要注入的區(qū)域；步驟三，通過干法刻蝕去除掉定義區(qū)域的多晶硅；步驟四，多次自對準(zhǔn)注入，形成梯度溝道區(qū)域。本發(fā)明的有益效果在于利用自對準(zhǔn)經(jīng)過多次注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成 的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管性能非常穩(wěn)定，其具有很好的擊穿電壓BV以及導(dǎo)通電阻 Rdson性能。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
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圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的除掉定義區(qū)域的多晶硅的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述自對準(zhǔn)注入后形成梯度溝道區(qū)域的示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述方法流程圖。
具體實(shí)施例方式傳統(tǒng)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS溝道區(qū)域都是采用阱和多晶硅的光刻 套準(zhǔn)以及溝道區(qū)阱推進(jìn)方法，這樣得到的溝道長度和寬度都受到工藝影響很大，例如高溫 爐管的溫度，時(shí)間的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS性能波動(dòng)較大， 大大影響橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管LDMOS性能穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的自對準(zhǔn)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管SAC LDMOS溝道的形成是利用 襯底自對準(zhǔn)，經(jīng)過多次大角度精準(zhǔn)注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成的橫向擴(kuò)散金屬氧化物 半導(dǎo)體管性能非常穩(wěn)定，其截止電壓BV以及導(dǎo)通電阻Rdson性能更佳。本發(fā)明實(shí)施例所述方法包括以下步驟步驟一，多晶硅柵淀積；步驟二，通過光罩用光刻膠定義出需要注入的區(qū)域；步驟三，如圖1所示，通過干法刻蝕去除掉定義區(qū)域的多晶硅；步驟四，如圖2所示，多次自對準(zhǔn)注入，形成梯度溝道區(qū)域。其注入的角度為垂直 于硅片方向從10度到55度的范圍。N型自對準(zhǔn)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管用硼進(jìn)行注入；其中硼的注入劑量從 5E12 到 1E14。P型自對準(zhǔn)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管用磷進(jìn)行注入，其中磷的注入劑量從 5E12 到 1E14。在具體操作時(shí)，所述的注入可以分成2到4次進(jìn)行。可以將硅片在水平方向360度均勻等分的4個(gè)角度，這樣將注入劑量分4次注入； 也就是在水平方向注入為0度，90度，180度，270度四個(gè)角度進(jìn)行4次注入，每次注入劑量 為總量的1/4。注入能量范圍從30Kev到300Kev。本發(fā)明的要點(diǎn)在于，如圖1、圖2所示，在多晶硅柵淀積后，通過襯底的光罩用光刻 膠定義出需要襯底注入的地方，通過干法刻蝕去除掉定義區(qū)域的多晶硅，再用自對準(zhǔn)大角 度的多次注入進(jìn)行襯底區(qū)注入，形成梯度溝道區(qū)域。后續(xù)的工藝就是正常的工藝流程。這 樣利用襯底自對準(zhǔn)大角度精準(zhǔn)多次注入形成梯度溝道區(qū)域(見圖2)，所形成的橫向擴(kuò)散金 屬氧化物場效應(yīng)管LDMOS性能非常穩(wěn)定，其BV以及導(dǎo)通電阻Rdson性能更佳。圖1、圖2中的標(biāo)記STI為淺溝槽隔離，LVNW為低壓N阱、P-body為P型體區(qū)。本發(fā)明并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對具體實(shí)施方式
的描述旨在于為了描 述和說明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為 落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的具體實(shí)施方式
用來揭示本發(fā)明的最佳實(shí)施方法，以使得本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來達(dá)到本發(fā)明的 目的。
權(quán)利要求
一種自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特征在于，包括以下步驟步驟一，多晶硅柵淀積；步驟二，使用光刻膠定義出需要注入的區(qū)域；步驟三，通過干法刻蝕去除掉定義區(qū)域的多晶硅；步驟四，多次自對準(zhǔn)注入，形成梯度溝道區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準(zhǔn)注入的角度為垂直于硅片平面方向10度到55度。
3.如權(quán)利要求1所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準(zhǔn)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管為N型時(shí)用硼元素進(jìn)行注入。
4.如權(quán)利要求3所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述硼的注入劑量為5E12至1E14。
5.如權(quán)利要求1所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準(zhǔn)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管為P型時(shí)用磷元素進(jìn)行注入。
6.如權(quán)利要求5所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述磷的注入劑量為5E12至1E14。
7.如權(quán)利要求1所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述的注入進(jìn)行2到4次。
8.如權(quán)利要求7所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，在水平于硅片的方向上，將360度均勻等分為0度，90度，180度，270度四個(gè)角度， 進(jìn)行4次注入，每次注入劑量為總量的1/4。
9.如權(quán)利要求1所述的自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法；其特 征在于，所述注入的能量范圍為30Kev到300Kev。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自對準(zhǔn)溝道型橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管的制作方法，包括以下步驟步驟一，多晶硅柵淀積；步驟二，通過光罩用光刻膠定義出需要注入的區(qū)域；步驟三，通過干法刻蝕去除掉定義區(qū)域的多晶硅；步驟四，多次自對準(zhǔn)注入，形成梯度溝道區(qū)域。本發(fā)明利用多次自對準(zhǔn)注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體管性能非常穩(wěn)定，其具有很好的擊穿電壓以及導(dǎo)通電阻性能。
文檔編號H01L21/265GK101930925SQ20091005747
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者張帥, 董科 申請人:上海華虹Nec電子有限公司