專利名稱：P-ldmos的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種P-LDMOS的制造方法。
背景技術(shù)：
橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)是一種輕摻雜的MOS器件，與CMOS工藝具有非常好的兼容性。傳統(tǒng)的CMOS器件通常為源漏對(duì)稱結(jié)構(gòu)，而LDMOS采用源漏非對(duì)稱結(jié)構(gòu)以滿足較高耐壓和相對(duì)低的導(dǎo)通電阻的需求。如圖I所示，LDMOS的源極區(qū)域設(shè)有體區(qū)1，漏極區(qū)域中設(shè)有漂移區(qū)2。其中，體區(qū)I與傳統(tǒng)的CMOS晶體管中的阱區(qū)類似，主要用于控制LDMOS的閾值電壓；漂移區(qū)2則主要用于控制LDMOS的耐壓性能。根據(jù)擊穿原理可知，PN結(jié)擊穿電壓的高低主要取決于摻雜離子濃度較低的一側(cè)，即摻雜濃度越淡，可形成的耗盡層寬度越寬，所能承受的耐壓也就越高，故LDMOS的漂移區(qū)的離子注入劑量要比CMOS的阱注入小很多。 傳統(tǒng)CMOS工藝中，通常額外增加兩張光罩分別設(shè)置于源極和漏極區(qū)域中，以形成體區(qū)I和漂移區(qū)2，從而實(shí)現(xiàn)LDMOS的源漏極非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，但是光罩的使用導(dǎo)致LDMOS的制造成本升高，不利于實(shí)際生產(chǎn)實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種P-LDMOS的制造方法，能夠在滿足高耐壓和低導(dǎo)通電阻的前提下，減少制程中的光罩?jǐn)?shù)目并降低器件的制造成本。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種P-LDMOS的制造方法，包括提供襯底，在所述襯底上形成深N阱；在所述襯底以及深N阱中形成隔離結(jié)構(gòu)；在所述深N阱內(nèi)形成P阱，在所述襯底中形成N阱；；在所述襯底上形成柵極；進(jìn)行源漏輕摻雜工藝，在所述N阱和P阱內(nèi)分別形成源極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)；在所述柵極側(cè)壁形成柵極側(cè)墻，進(jìn)行源漏重?fù)诫s以及退火工藝。較佳的，所述隔離結(jié)構(gòu)通過(guò)淺溝道隔離工藝形成。較佳的，所述襯底為P型襯底。較佳的，所述N阱和P阱通過(guò)光刻和離子注入工藝形成。較佳的，所述源漏重?fù)诫s工藝采用P型離子注入。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明P-LDMOS的制造方法通過(guò)在襯底上形成深N阱，接著在所述深N阱內(nèi)形成P阱，在所述襯底中形成N阱；本發(fā)明在漏極采用深N阱和P阱取代傳統(tǒng)N-LDMOS中漂移區(qū)的光罩，而在源極采用N阱取代了傳統(tǒng)體區(qū)中的光罩，在制程中減少了兩個(gè)光罩，在滿足器件耐壓的前提下有效降低了 LDMOS器件的制造成本。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中LDMOS器件剖視圖；圖2A為本發(fā)明一具體實(shí)施例中形成深N阱后器件剖視圖2B為本發(fā)明一具體實(shí)施例中形成隔離結(jié)構(gòu)后器件剖視圖；圖2C為本發(fā)明一具體實(shí)施例中形成P阱后器件剖視圖；圖2D為本發(fā)明一具體實(shí)施例中形成N阱后器件剖視圖；圖2E為本發(fā)明一具體實(shí)施例中形成柵極后器件剖視圖；圖2F為本發(fā)明一具體實(shí)施例中源漏輕摻雜工藝后器件剖視圖； 圖2G為本發(fā)明一具體實(shí)施例中源漏重?fù)诫s工藝后器件剖視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想在于，通過(guò)在襯底上形成深N阱，接著在深N阱內(nèi)形成P阱，在襯底中形成N阱；由此，在漏極采用深N阱和P阱取代傳統(tǒng)P-LDMOS中漂移區(qū)的光罩，而在源極采用N阱取代了傳統(tǒng)體區(qū)中的光罩，與現(xiàn)有技術(shù)相比減少了兩個(gè)光罩，在滿足器件耐壓的前提下降低了 LDMOS器件的制造成本。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖2A 2G對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
P-LDMOS的器件的制造方法做詳細(xì)的說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D2A，提供襯底21，并在所述襯底21上形成深N阱22，所述襯底21可為P型襯底。本實(shí)施例中，所述深N阱22可通過(guò)以下步驟形成首先，對(duì)所述襯底21進(jìn)行光刻處理，在不需要形成深N阱22的襯底區(qū)域上方覆蓋掩膜層；接著，以所述掩膜層為掩膜，進(jìn)行高能離子注入，其中高能離子注入中的離子類型為N型，如砷離子、磷離子、銻離子等；然后，去除所述掩膜層，進(jìn)行退火工藝，形成深N阱22。所述深N阱22處于所述襯底21的漏極區(qū)域，用于后續(xù)形成P阱24以及LDMOD的漂移區(qū)，較佳的，漂移區(qū)離子濃度為7. 5*106cm_3，漂移區(qū)結(jié)深為2.0微米。請(qǐng)參照?qǐng)D2B，接著，在所述襯底21和所述深N阱22中形成隔離結(jié)構(gòu)23，其中所述隔離結(jié)構(gòu)23采用淺溝道隔離(STI)形成，其他區(qū)域用于后續(xù)形成LDMOS的溝道區(qū)、柵極、源極和漏極。請(qǐng)參照?qǐng)D2C 2D，在所述深N阱22內(nèi)形成P阱24，在所述襯底21上形成N阱25 ；本實(shí)施例中，所述P阱24和N阱25可通過(guò)以下步驟形成首先，如圖2C所示，采用光刻和離子注入工藝在所述深N阱22內(nèi)形成P阱24，其中離子類型為P型，如硼離子，所述P阱24兩側(cè)為隔離結(jié)構(gòu)23。隔離結(jié)構(gòu)23之間的P阱22用于后續(xù)形成漏極；然后，如圖2D所示，采用光刻和離子注入工藝在所述襯底21中形成N阱25，而N阱25中離子類型為N型，如砷離子。所述N阱25偏離溝道的一端由隔離結(jié)構(gòu)23覆蓋，所述N阱25用于后續(xù)形成源極和LDMOS的體區(qū)。請(qǐng)參照?qǐng)D2E，在所述襯底21上形成柵極26 ；本實(shí)施例中，所述柵極26可通過(guò)以下步驟形成首先，在所述襯底21、隔離結(jié)構(gòu)23、P阱24以及N阱25上沉積柵極材料層；然后，刻蝕所述柵極材料層形成柵極26。請(qǐng)參照?qǐng)D2F，接著，進(jìn)行源漏輕摻雜工藝，在所述N阱25和P阱24內(nèi)分別形成源極輕摻雜區(qū)271和漏極輕摻雜區(qū)272 ;本步驟依然通過(guò)光刻和離子注入工藝完成，此處不再贅述。
請(qǐng)參照?qǐng)D2G，接著，進(jìn)行側(cè)墻沉積工藝，在所述柵極26的側(cè)壁形成柵極側(cè)墻28。繼續(xù)參照?qǐng)D2G，接著，進(jìn)行源漏重?fù)诫s和退火工藝，即對(duì)所述源極輕摻雜區(qū)271和漏極輕摻雜區(qū)272進(jìn)行離子注入工藝，分別形成源極重?fù)诫s區(qū)291和漏極重?fù)诫s區(qū)292，其中源極重?fù)诫s區(qū)291和漏極重?fù)诫s區(qū)292用于后續(xù)形成源極和漏極。作為優(yōu)選，源漏重?fù)诫s工藝中采用P型離子進(jìn)行離子注入。綜上所述，本發(fā)明P-LDMOS的制造方法通過(guò)在襯底上形成深N阱，接著在所述深N阱內(nèi)形成P阱，在所述襯底中形 成N阱；本發(fā)明在漏極采用深N阱和P阱取代傳統(tǒng)P-LDMOS中漂移區(qū)的光罩，而在源極采用N 阱取代了傳統(tǒng)體區(qū)中的光罩，在制程中減少了兩個(gè)光罩，在滿足器件耐壓的前提下有效降低了 LDMOS器件的制造成本。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種P-LDMOS的制造方法，其特征在于，包括 提供襯底，在所述襯底上形成深N阱； 在所述襯底以及深N阱中形成隔離結(jié)構(gòu)； 在所述深N阱內(nèi)形成P阱，在所述襯底中形成N阱； 在所述襯底上形成柵極； 進(jìn)行源漏輕摻雜工藝，在所述N阱和P阱內(nèi)分別形成源極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)； 在所述柵極側(cè)壁形成柵極側(cè)墻； 進(jìn)行源漏重?fù)诫s以及退火工藝。
2.如權(quán)利要求I所述的P-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述隔離結(jié)構(gòu)通過(guò)淺溝道隔離工藝形成。
3.如權(quán)利要求I所述的P-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述襯底為P型襯底。
4.如權(quán)利要求I所述的P-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述N阱和P阱通過(guò)光刻和離子注入工藝形成。
5.如權(quán)利要求I所述的P-LDMOS的制造方法，其特征在于，所述源漏重?fù)诫s工藝中采用P型離子注入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種P-LDMOS的制造方法，包括提供襯底，在所述襯底上形成深N阱；在所述襯底以及深N阱中形成隔離結(jié)構(gòu)；在所述深N阱內(nèi)形成P阱，在所述襯底中形成N阱；在所述襯底上形成柵極；進(jìn)行源漏輕摻雜工藝，在所述N阱和P阱內(nèi)分別形成源極輕摻雜區(qū)和漏極輕摻雜區(qū)；在所述柵極側(cè)壁形成柵極側(cè)墻，進(jìn)行源漏重?fù)诫s以及退火工藝。本發(fā)明在漏極采用深N阱和P阱取代傳統(tǒng)P-LDMOS中漂移區(qū)的光罩，而在源極采用N阱取代了傳統(tǒng)體區(qū)中的光罩，在制程中減少了兩個(gè)光罩，在滿足器件耐壓的前提下有效降低了LDMOS器件的制造成本。
文檔編號(hào)H01L21/336GK102623352SQ20121011371
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者葛洪濤, 黃曉櫓 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司