晶硅栅极3，栅氧化层2和多晶硅栅极3称为栅极结构。在基底I中形成P型阱8，P型阱8内具有在栅极结构两侧对称设置的N-漂移区4 (N-Driftl和N_Drift2)，P型阱8和N-漂移区4之间设置有浅沟槽隔离STI5，N-漂移区4中设置有源极6和漏极7。在所述对称设置的两个N-漂移区4(N-Driftl和N-Drift2)中设置具有预定深度的P反型离子漂浮区9，所述P反型离子漂浮区9与STI5具有预定间隔。
[0054]其中，P型阱8可通过诸如硼的任何P型元素的离子注入形成；N-漂移区4是通过类似砷元素的离子注入来形成；源极6和漏极7也是通过类似砷元素的离子注入来形成，只是两者离子注入浓度不同。P反型离子漂浮区9通过诸如硼的任何P型元素的离子注入形成。
[0055]由于P反型离子漂浮区9位于N-漂移区4中，与STI5具有预定间隔，所以P反型离子漂浮区9与N-漂移区4的交界处会产生耗尽层，耗尽层里没有可导电离子，形成空间电荷区，从而导致击穿电压升高。
[0056]同样，提高击穿电压的方法同样适用于LDPM0S。
[0057]本发明另一优选实施例LDPMOS制作方法的流程示意图如图4所示，其包括以下步骤:
[0058]步骤41、在基底I’上形成LDPMOS区内用于隔离N型阱8’和P-漂移区4’的STI5，；
[0059]其中，基底I’ 一般为单晶硅。
[0060]步骤42、在LDPMOS区进行离子注入形成N型阱8’ ；
[0061]N型阱8’可通过类似砷元素的离子注入来形成，离子浓度113-1O14原子每平方厘米，中等剂量，中等能量垂直晶片离子注入。
[0062]步骤43、在所述N型阱8’内离子注入形成位于栅极结构两侧对称设置的P-漂移区4’，离子浓度112-1O13原子每平方厘米，中等剂量，高等能量，垂直晶片离子注入；
[0063]步骤44、在P-漂移区4’之间的基底I’表面形成栅极结构；
[0064]其中，栅极结构包括栅氧化层2’和多晶硅栅极3’。具体地说，首先，在基底I’上依次生长栅氧化层和沉积多晶硅层，随后在多晶硅层的表面涂布光刻胶层(图中未显示)，曝光显影图案化光刻胶层，定义出栅极的位置，以光刻胶图形为掩膜，依次刻蚀多晶硅层和栅氧化层，形成栅氧化层2’和多晶硅栅极3’。
[0065]步骤45、在P-漂移区4’中进行P+掺杂形成源极6’和漏极V ；
[0066]步骤46、在基底I表面形成图案化的光阻胶层，所述图案化的光阻胶层的开口显露出栅极结构、源极和漏极；以所述图案化的光阻胶层为掩膜，对所述对称设置的两个N-漂移区4’进行预定深度的离子注入形成N反型离子漂浮区9’，所述N反型离子漂浮区9’位于N-漂移区4’中，与STI5’具有预定间隔。
[0067]其中，源极6’和漏极7’的深度一定比STI5浅，所以离子注入形成N反型离子漂浮区9’时，控制将其注入到STI5’的下方即可。本发明实施例N反型离子漂浮区9’的离子注入剂量为113-1O15原子每平方厘米。另外，图中N反型离子漂浮区9’为一个整体部分。当然，N反型离子漂浮区9’也可以是多个隔离开的部分，形成方法可以为:在光栅方式的光阻胶层的遮挡下，离子注入形成的N反型离子漂浮区9’就是由多个隔离开的部分构成的。N反型离子漂浮区9’为多个隔离开的部分，相比于N反型离子漂浮区9’为一整体部分的优点在于，增加了 N反型离子漂浮区9’与P-漂移区4’之间的接触面积，从而增加了耗尽层面积，进而进一步增加了击穿电压。
[0068]至此，本发明实施例LDPMOS形成结束。
[0069]上述本发明实施例N反型离子漂浮区9’是在形成源漏极之后形成的。需要说明的是，本发明N反型离子漂浮区9’的形成只要在栅极结构形成之后即可。也就是说，P反型离子漂浮区9还可以在步骤44和步骤45之间形成。
[0070]图5为根据上述方法形成的LDPMOS剖面示意图。
[0071]LDPMOS具有基底1’，在基底I’表面依次形成栅氧化层2’和多晶硅栅极3’，栅氧化层2’和多晶硅栅极3’称为栅极结构。在基底I’中形成N型阱8’，N型阱8’内具有在栅极结构两侧对称设置的P-漂移区4’ (P-Driftl和P-Drift2)，N型阱8’和P-漂移区4’之间设置有浅沟槽隔离STI5’，P-漂移区4’中设置有源极6’和漏极7’。在所述对称设置的两个P-漂移区4’ (P-Driftl和P_Drift2)中设置具有预定深度的N反型离子漂浮区9’，所述N反型离子漂浮区9’与STI5’具有预定间隔。
[0072]其中，N型阱8’可通过类似砷元素的离子注入形成；P-漂移区4’是通过诸如硼的任何P型元素的离子注入来形成；源极6’和漏极7’也是通过诸如硼的任何P型元素的离子注入来形成，只是两者离子注入浓度不同。N反型离子漂浮区9’通过类似砷元素的离子注入形成。
[0073]由于N反型离子漂浮区9’位于P-漂移区4’中，与STI5’具有预定间隔，所以N反型离子漂浮区9’与P-漂移区4’的交界处会产生耗尽层，耗尽层里没有可导电离子，形成空间电荷区，从而导致击穿电压升高。
[0074]采用本发明的方法制作的LDNMOS或LDPM0S，通过在对称设置的两个漂移区中形成反型离子漂浮区，在反型离子漂浮区和漂移区的交界处产生空间电荷区，从而达到提高击穿电压的目的。另一方面，由于本发明在栅极结构形成之后进行反型离子漂浮区的离子注入，这样栅极下面的沟道位置有了栅极的遮挡，就不需要担心被反型离子注入，因此图2f中，进行反型离子注入时，图案化的光阻胶层的开口可以做得更大一些，显露出栅极结构、源极和漏极。这样，在同时形成多个LDMOS的情况下，可以使图案化的光阻胶层构成的光栅图案间隔达到2微米，如此大尺寸的光栅间隔使得对准精度不需要那么高，对机台的要求也比较低，可以高效地完成LDMOS的制作。进一步地，由于图案化的光阻胶层的开口显露出栅极结构、源极和漏极，所以本发明实施例可以在两个漂移区中都形成反型离子漂浮区，与只在一个漂移区中形成反型离子漂浮区相比，能够进一步提高击穿电压。
[0075]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种横向扩散金属氧化物半导体晶体管LDMOS的制造方法，所述LDMOS为LDNM0S，该方法包括以下步骤: A、在基底上形成LDNMOS区内用于隔离P型阱和N-漂移区的STI； B、在LDNMOS区进行离子注入形成P型阱； C、在所述P型阱内离子注入形成位于栅极结构两侧对称设置的N-漂移区； D、在N-漂移区之间的基底表面形成栅极结构； E、在N-漂移区中进行N+掺杂形成源极和漏极； 其特征在于，该方法还包括:在步骤D形成栅极结构之后，在基底表面形成图案化的光阻胶层，所述图案化的光阻胶层的开口显露出栅极结构、源极和漏极；以所述图案化的光阻胶层为掩膜，对所述对称设置的两个N-漂移区进行预定深度的离子注入形成P反型离子漂浮区，所述P反型离子漂浮区位于N-漂移区中，与STI具有预定间隔。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在步骤D形成栅极结构之后，形成P反型离子漂浮区，包括:在步骤D和E之间，或者在步骤E之后，形成P反型离子漂浮区。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述P反型离子漂浮区为一整体部分，或者为多个隔离开的部分。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述P反型离子漂浮区的离子注入剂量为113-1O15原子每平方厘米。
5.一种横向扩散金属氧化物半导体晶体管LDM0S，所述LDMOS为LDNM0S，包括基底表面的栅极结构，以及位于P型阱内，且在栅极结构两侧对称设置的N-漂移区，所述P型阱和N-漂移区之间设置有STI，所述N-漂移区中设置有源极和漏极；其特征在于，在所述对称设置的两个N-漂移区中设置具有预定深度的P反型离子漂浮区，所述P反型离子漂浮区与STI具有预定间隔。
6.一种横向扩散P型金属氧化物半导体晶体管LDPMOS的制造方法，该方法包括以下步骤: A、在基底上形成LDPMOS区内用于隔离N型阱和P-漂移区的STI； B、在LDPMOS区进行离子注入形成N型阱； C、在所述N型阱内离子注入形成位于栅极结构两侧对称设置的P-漂移区； D、在P-漂移区之间的基底表面形成栅极结构； E、在P-漂移区中进行P+掺杂形成源极和漏极； 其特征在于，该方法还包括:在步骤D形成栅极结构之后，在基底表面形成图案化的光阻胶层，所述图案化的光阻胶层的开口显露出栅极结构、源极和漏极；以所述图案化的光阻胶层为掩膜，对所述对称设置的两个P-漂移区进行预定深度的离子注入形成N反型离子漂浮区，所述N反型离子漂浮区位于P-漂移区中，与STI具有预定间隔。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在步骤D形成栅极结构之后，形成N反型离子漂浮区，包括:在步骤D和E之间，或者在步骤E之后，形成N反型离子漂浮区。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述N反型离子漂浮区为一整体部分，或者为多个隔离开的部分。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述N反型离子漂浮区的离子注入剂量为113-1O15原子每平方厘米。
10.一种横向扩散P型金属氧化物半导体晶体管LDPMOS，包括基底表面的栅极结构，以及位于N型阱内，且在栅极结构两侧对称设置的P-漂移区，所述N型阱和P-漂移区之间设置有STI，所述P-漂移区中设置有源极和漏极；其特征在于，在所述对称设置的两个P-漂移区中设置有N反型离子漂浮区，所述N反型离子漂浮区与STI具有预定间隔。
【专利摘要】本发明提供了一种LDMOS及其制造方法，所述LDMOS为LDNMOS，该方法包括以下步骤：在基底上依次形成STI、P型阱、N-漂移区、栅极结构以及源极和漏极之后，该方法还包括：在形成栅极结构之后，在基底表面形成图案化的光阻胶层，所述图案化的光阻胶层的开口显露出栅极结构、源极和漏极；以所述图案化的光阻胶层为掩膜，对所述对称设置的两个N-漂移区进行预定深度的离子注入形成P反型离子漂浮区，所述P反型离子漂浮区位于N-漂移区中，与STI具有预定间隔。本发明还提供了一种LDMOS及其制造方法，所述LDMOS为LDPMOS。采用本发明能够提高击穿电压。
【IPC分类】H01L29-06, H01L29-78, H01L21-336
【公开号】CN104576375
【申请号】CN201310473815
【发明人】黄晨
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月12日