專利名稱：自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體制造方法，具體涉及一種制造橫向擴散金屬氧化物半導體 管LDMOS的方法。
背景技術：
橫向擴散金屬氧化物半導體管LDMOS是一種雙擴散結構的功率器件。這項技術 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)。注入之后再進行一個高溫推進過程，由于硼擴散比砷快，所以在柵極邊界下會沿著橫 向擴散更遠，形成一個有濃度梯度的溝道，它的溝道長度由這兩次橫向擴散的距離之差決 定。為了增加擊穿電壓，在有源區(qū)和漏區(qū)之間有一個漂移區(qū)。橫向擴散金屬氧化物半導體 管LDMOS中的漂移區(qū)是該類器件設計的關鍵，漂移區(qū)的雜質濃度比較低，因此，當橫向擴散 金屬氧化物半導體管LDMOS接高壓時，漂移區(qū)由于是高阻，能夠承受更高的電壓。橫向擴散 金屬氧化物半導體管LDMOS的多晶擴展到漂移區(qū)的場氧上面，充當場極板，會弱化漂移區(qū) 的表面電場，有利于提高擊穿電壓。當多晶硅柵本身作為源、漏摻雜離子的掩膜時，離子實際上被多晶硅柵阻擋，不會 進入柵下的硅表面，這稱為硅柵自對準工藝目前，公知的橫向擴散金屬氧化物半導體管LDMOS溝道區(qū)域都是采用阱和多晶硅 的光刻套準以及溝道區(qū)阱推進方法，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，時間的穩(wěn)定性)，從而導致其性能波動較大，大大影響橫向擴散金屬氧 化物半導體管LDMOS性能穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種性能穩(wěn)定的橫向擴散金屬氧化物半導體 管的制作方法，其具有良好的擊穿電壓BV以及導通電阻Rdson特性。為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半 導體管的制作方法，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經(jīng)過多次注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成 的橫向擴散金屬氧化物半導體管性能非常穩(wěn)定，其具有很好的擊穿電壓BV以及導通電阻 Rdson性能。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。
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圖1是本發(fā)明實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)明實施例所述自對準注入后形成梯度溝道區(qū)域的示意圖；圖3是本發(fā)明實施例所述方法流程圖。
具體實施例方式傳統(tǒng)橫向擴散金屬氧化物半導體管LDMOS溝道區(qū)域都是采用阱和多晶硅的光刻 套準以及溝道區(qū)阱推進方法，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，時間的穩(wěn)定性，從而導致橫向擴散金屬氧化物半導體管LDMOS性能波動較大， 大大影響橫向擴散金屬氧化物半導體管LDMOS性能穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的自對準橫向擴散金屬氧化物半導體管SAC LDMOS溝道的形成是利用 襯底自對準，經(jīng)過多次大角度精準注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成的橫向擴散金屬氧化物 半導體管性能非常穩(wěn)定，其截止電壓BV以及導通電阻Rdson性能更佳。本發(fā)明實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型自對準橫向擴散金屬氧化物半導體管用硼進行注入；其中硼的注入劑量從 5E12 到 1E14。P型自對準橫向擴散金屬氧化物半導體管用磷進行注入，其中磷的注入劑量從 5E12 到 1E14。在具體操作時，所述的注入可以分成2到4次進行?？梢詫⒐杵谒椒较?60度均勻等分的4個角度，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度四個角度進行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，再用自對準大角 度的多次注入進行襯底區(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 樣利用襯底自對準大角度精準多次注入形成梯度溝道區(qū)域(見圖2)，所形成的橫向擴散金 屬氧化物場效應管LDMOS性能非常穩(wěn)定，其BV以及導通電阻Rdson性能更佳。圖1、圖2中的標記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施方式。以上對具體實施方式
的描述旨在于為了描 述和說明本發(fā)明涉及的技術方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應當被認為 落入本發(fā)明的保護范圍。以上的具體實施方式
用來揭示本發(fā)明的最佳實施方法，以使得本 領域的普通技術人員能夠應用本發(fā)明的多種實施方式以及多種替代方式來達到本發(fā)明的 目的。
權利要求
一種自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；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，多次自對準注入，形成梯度溝道區(qū)域。
2.如權利要求1所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準注入的角度為垂直于硅片平面方向10度到55度。
3.如權利要求1所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準橫向擴散金屬氧化物半導體管為N型時用硼元素進行注入。
4.如權利要求3所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述硼的注入劑量為5E12至1E14。
5.如權利要求1所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述自對準橫向擴散金屬氧化物半導體管為P型時用磷元素進行注入。
6.如權利要求5所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述磷的注入劑量為5E12至1E14。
7.如權利要求1所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；其特 征在于，所述的注入進行2到4次。
8.如權利要求7所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；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度四個角度， 進行4次注入，每次注入劑量為總量的1/4。
9.如權利要求1所述的自對準溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法；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溝道型橫向擴散金屬氧化物半導體管的制作方法，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，多次自對準注入，形成梯度溝道區(qū)域。本發(fā)明利用多次自對準注入形成梯度溝道區(qū)域，所形成的橫向擴散金屬氧化物半導體管性能非常穩(wěn)定，其具有很好的擊穿電壓以及導通電阻性能。
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