专利名称：N-ldmos的制造方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种N-LDMOS的制造方法。
背景技术：
横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)是一种轻掺杂的MOS器件，与CMOS工艺具有非常好的兼容性。传统CMOS器件通常为源漏对称结构，而LDMOS采用源漏非对称结构以满足较高耐压和相对低的导通电阻的需求。如图I所示，LDMOS的源极区域设有体区结构1，漏极区域中设有漂移区结构2。体区I与传统的CMOS晶体管中的阱区类似，主要用于控制LDMOS的阈值电压；漂移区2则主要用于控制LDMOS的耐压性能。根据击穿原理可知，PN结击穿电压的高低主要取决于掺杂离子浓度较低的一侧，即掺杂浓度越淡，可形成的耗尽层宽度越宽，所能承受的耐压也就越高，故LDMOS的漂移区的离子注入剂量要比CMOS的阱注入小很多。传统的CMOS工艺中，通常额外增加两张光罩分别设置于源极和漏极区域中，以形成体区I和漂移区2，从而实现LDMOS的源漏极非对称结构，但是光罩的使用导致LDMOS的制造成本升高，不利于实际生产实施。
发明内容
本发明提供一种N-LDMOS的制造方法，能够在满足高耐压和低导通电阻的前提下，减少制程中的光罩数目并降低器件的制造成本。为解决上述技术问题，本发明提供一种N-LDMOS的制造方法，包括提供衬底，在所述衬底上形成深N阱；在所述深N阱中形成隔离结构；在所述深N阱的漏极区域形成N阱，在所述深N阱的源极区域形成P阱；在所述深N阱上形成栅极；进行源漏轻掺杂工艺，在所述P阱和N阱内分别形成源极轻掺杂和漏极轻掺杂区；在所述栅极的侧壁形成栅极侧墙；进行源漏重掺杂以及退火工艺。较佳的，所述隔离结构采用浅沟道隔离工艺形成。较佳的，所述P阱和N阱均采用采用光刻和离子注入工艺形成。较佳的，所述衬底为P型衬底。较佳的，所述源漏重掺杂中离子注入类型为N型。与现有技术相比，本发明N-LDMOS的制造方法通过在衬底中形成深N阱，接着在所述深N阱的漏极区域形成N阱，在所述深N阱的源极区域形成P阱；由此，本发明在漏极采用深N阱和N阱取代传统N-LDMOS中漂移区的光罩，而在源极采用深N阱中的P阱取代了传统体区中的光罩，在制程中减少了两个光罩，在满足器件耐压的前提下有效降低了 LDMOS器件的制造成本。
图I为现有技术中LDMOS器件剖视图2A为本发明一具体实施例中形成深N阱后器件剖视图；图2B为本发明一具体实施例中形成隔离结构后器件剖视图； 图2C为本发明一具体实施例中形成N阱后器件剖视图；图2D为本发明一具体实施例中形成P阱后器件剖视图；图2E为本发明一具体实施例中形成栅极后器件剖视图；图2F为本发明一具体实施例中源漏轻掺杂工艺后器件剖视图；图2G为本发明一具体实施例中形成栅极侧墙后器件剖视图；图2H为本发明一具体实施例中源漏重掺杂后器件剖视图。
具体实施例方式本发明的核心思想在于，通过在衬底上形成深N阱，接着在深N阱内形成N阱和P阱；由此，在漏极采用深N阱和N阱取代传统N-LDMOS中漂移区的光罩，而在源极采用深N阱中的P阱取代了传统体区中的光罩，与现有技术相比减少了两个光罩，在满足器件耐压的前提下降低了 LDMOS器件的制造成本。为使本发明上述的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图2A 2H对本发明N-LDMOS器件的制造方法的实施方式做详细的说明。请参照图2A，提供衬底21，并在所述衬底21上形成深N阱22，所述衬底21可为P型衬底，且深N阱22完全覆盖所述衬底21，即，在整个衬底21区域内均形成深N阱22。本实施例中，所述深N阱22可通过以下步骤形成首先，对所述衬底21进行高能离子注入，其中高能离子注入的离子类型为N型，例如砷离子、磷离子、锑离子等；然后进行退火工艺，形成深N阱22。请参照图2B，接着，在所述深N阱22中形成隔离结构23，所述隔离结构23通过浅沟道隔离(STI)形成，其他区域用于后续形成LDMOS的沟道区、栅极、源极以及漏极。请参照图2C 2D，在所述深N阱22的漏极区域形成N阱24，在所述深N阱22的源极区域中形成P阱25。本实施例中，所述N阱24和P阱25可通过以下步骤形成，首先，如图2C所示，采用光刻和离子注入工艺在所述深N阱22的漏极区域形成N阱24，其中离子类型为N型，如砷离子，所述N阱24两侧为隔离结构23，隔离结构23之间的N阱24用于后续形成漏极，所述深N阱23与N阱24共同形成LDMOS的漂移区，较佳的，漂移区离子浓度为7. 5*106cm_3，漂移区结深为2. O微米；然后，如图2D所示，采用光刻和离子注入工艺在所述深N阱22中形成P阱25，P阱25中的离子类型为P型，如硼离子，所述P阱25偏离沟道的一端由隔离结构23覆盖，所述P阱25用于后续形成源极和LDMOS的体区。请参照图2E，接着，在所述衬底21上形成栅极26。本实施例中，所述栅极26可通过以下步骤形成首先，在所述衬底21、隔离结构23、N阱24以及P阱25上沉积栅极材料层；然后，刻蚀所述栅极材料层形成栅极26。请参照图2F，接着，进行源漏轻掺杂工艺，在所述P阱25和N阱24内分别形成源极轻掺杂区271和漏极轻掺杂区272 ;本步骤依然通过光刻和离子注入工艺完成，此处不再赘述。请参照图2G，接着，进行侧墙沉积工艺，在所述栅极26的侧壁形成栅极侧墙28。
继续参照图2G，接着，进行源漏重掺杂和退火工艺，即对所述源极轻掺杂区271和漏极轻掺杂区272进行离子注入工艺，分别形成源极重掺杂区291和漏极重掺杂区292，其中源极重掺杂区291和漏极重掺杂区292用于后续形成源极和漏极。作为优选，源漏重掺杂工艺中采用N型离子进行离子注入。综上所述，本发明N-LDMOS的制造方法通过在所述衬底中形成深N阱，接着在所述深N阱的漏极区 域内形成N阱，在所述深N阱的源极区域中形成P阱；本发明在漏极采用深N阱和N阱取代传统N-LDMOS中漂移区的光罩，而在源极采用深N阱中的P阱取代了传统体区中的光罩，在制程中减少了两个光罩，在满足器件耐压的前提下有效降低了 LDMOS器件的制造成本。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种N-LDMOS的制造方法，其特征在于，包括 提供衬底，在所述衬底上形成深N阱； 在所述深N阱中形成隔离结构； 在所述深N阱的漏极区域形成N阱，在所述深N阱的源极区域形成P阱； 在所述深N阱上形成栅极； 进行源漏轻掺杂工艺，在所述P阱和N阱内分别形成源极轻掺杂区和漏极轻掺杂区； 在所述栅极的侧壁形成栅极侧墙； 进行源漏重掺杂以及退火工艺。
2.如权利要求I所述的N-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述隔离结构采用浅沟道隔离工艺形成。
3.如权利要求I所述的N-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述P阱和N阱均采用采用光刻和离子注入工艺形成。
4.如权利要求I所述的N-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述衬底为P型衬底。
5.如权利要求I所述的N-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述源漏重掺杂中离子注入类型为N型。
全文摘要
本发明公开了一种N-LDMOS的制造方法，包括提供衬底，在所述衬底上形成深N阱；在所述深N阱中形成隔离结构；在所述深N阱的漏极区域形成N阱，在所述深N阱的源极区域形成P阱；在所述深N阱上形成栅极；进行源漏轻掺杂工艺，在所述P阱和N阱内分别形成源极轻掺杂区和漏极轻掺杂区；在所述栅极的侧壁形成栅极侧墙；进行源漏重掺杂以及退火工艺。本发明在漏极采用深N阱和N阱取代传统N-LDMOS中漂移区的光罩，而在源极采用深N阱中的P阱取代了传统体区中的光罩，在制程中减少了两个光罩，在满足器件耐压的前提下有效降低了LDMOS器件的制造成本。
文档编号H01L21/336GK102623355SQ20121011413
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者葛洪涛, 黄晓橹 申请人:上海华力微电子有限公司