nLDMOS耗盡管器件的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是指一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LDMOS (LDMOS:Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor 橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體)器件具有增益高、耐壓高、輸出功率大、熱穩(wěn)定性好、效率高、寬帶匹配性能好，易于和CMOS工藝集成等優(yōu)點，并且其價格遠低于砷化鎵器件，是一種非常具有競爭力的功率器件，當(dāng)前對于高閾值電壓Vt的耗盡管，為了 Vt的穩(wěn)定性和溝道寄生JFET效應(yīng)，溝道區(qū)使用兩步注入的方法來調(diào)節(jié)耗盡管的閾值電壓Vt，第一步進行P型雜質(zhì)的注入，如圖1所示，在P型襯底I上形成N型深阱2和P阱3之后，溝道區(qū)P型雜質(zhì)進行垂直角度的注入；第二步再進行垂直角度的N型雜質(zhì)注入，如圖2所示，最后在高溫過程中，由于P型雜質(zhì)的硼在襯底中擴散得較快，耗盡管在柵氧下的N型漂移區(qū)會形成一個寄生的增強NPN管，如圖3中的虛線圓圈處所示，導(dǎo)致整個耗盡管的閾值電壓Vt表現(xiàn)為正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，包含:
[0005]第一步，在器件的N阱和P阱形成以后，進行溝道區(qū)離子注入時，先進行P型雜質(zhì)的注入,其注入角度為垂直注入；
[0006]第二步，進行溝道區(qū)閾值電壓調(diào)節(jié)的N型雜質(zhì)注入，其注入角度為斜角注入；
[0007]第三步，進行熱退火激活。
[0008]進一步地，所述第一步中，注入的P型雜質(zhì)為硼，注入能量為30?10KeV,注入劑量為 3xl012 ?IxlO13Cm'
[0009]進一步地，所述第二步中，N型雜質(zhì)的注入角度為15?45度。
[0010]進一步地，所述第二步中，注入的N型雜質(zhì)為砷，注入能量為20?40KeV，注入劑量為 2xl012 ?8xl012cm 2。
[0011 ] 本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，在溝道區(qū)進行P型雜質(zhì)注入時保持垂直注入，N型雜質(zhì)注入時，將注入角度改為斜角注入，斜角注入的N型雜質(zhì)在后續(xù)的高溫過程中能擴散更接近柵氧下擴散得較快的硼離子，達到中和的效果，消除了寄生增強管，使耗盡管達到較高的閾值電壓Vt。
【附圖說明】
[0012]圖1?3是傳統(tǒng)nLDMOS器件的工藝圖。
[0013]圖4?6是本發(fā)明工藝步驟示意圖。
[0014]圖7是本發(fā)明工藝步驟流程圖。
[0015]附圖標記說明
[0016]I是P型襯底，2是N型深阱，3是P阱，4是P型雜質(zhì)區(qū)，5是N型雜質(zhì)區(qū)。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，包含如下步驟:
[0018]第一步，如圖4所示，在P型襯底I上形成N阱2和P阱3以后，進行溝道區(qū)離子注入時，先進行P型雜質(zhì)的注入，其注入角度為垂直注入；注入的P型雜質(zhì)為硼，注入能量為30?10KeV,注入劑量為3xl012?lxl013cnT2。注入后，在溝道區(qū)形成P型雜質(zhì)區(qū)4。
[0019]第二步，進行溝道區(qū)的N型雜質(zhì)注入，如圖5所示，其注入角度為15?45度的斜角注入；注入的N型雜質(zhì)為砷，注入能量為20?40KeV，注入劑量為2xl012?5xl012cnT2。注入后，在溝道區(qū)形成N型雜質(zhì)區(qū)5，N型雜質(zhì)注入能量小于P型雜質(zhì)的注入能量，形成的結(jié)深較淺，N型雜質(zhì)區(qū)5位于P型雜質(zhì)區(qū)之上。
[0020]第三步，進行熱退火激活，P型雜質(zhì)和N型雜質(zhì)在襯底中擴散，P型的硼離子在襯底中擴散得較快，但是由于N型離子采用的斜角注入，使得在柵氧的邊沿處橫向運動的N型雜質(zhì)離子擴散得更遠，如圖6中圓圈處所示，該處擴散的N型雜質(zhì)能夠中和運動得較快較遠的硼離子，消除了硼離子產(chǎn)生的寄生溝道，避免的寄生效應(yīng)的產(chǎn)生，達到了提高耗盡管閾值電壓Vt的目的。
[0021]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，其特征在于:包含如下步驟: 在器件的N阱和P阱形成以后，進行溝道區(qū)離子注入時，在器件的N阱和P阱形成以后，進行溝道區(qū)離子注入時，先進行P型雜質(zhì)的注入，其注入角度為垂直注入；再進行溝道區(qū)閾值電壓調(diào)節(jié)的N型雜質(zhì)注入，其注入角度為斜角注入；最后進行熱退火激活。
2.如權(quán)利要求1所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，其特征在于:所述的第一步中，注入的P型雜質(zhì)為硼，注入能量為30?10KeV,注入劑量為3xl012?lxl013cm_2。
3.如權(quán)利要求1所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，其特征在于:所述第二步中，N型雜質(zhì)的注入角度為15?45度。
4.如權(quán)利要求1所述的nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，其特征在于:所述第二步中，注入的N型雜質(zhì)為砷，注入能量為20?40KeV，注入劑量為2xl012?8xl012cnT2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種nLDMOS耗盡管器件的工藝方法，對于高閾值電壓的耗盡管，在器件的N阱和P阱形成以后，進行溝道區(qū)離子注入時，采用多步注入形式。其先采用P型雜質(zhì)注入，再采用N型雜質(zhì)注入。先進行P型雜質(zhì)多步注入，其P型注入為垂直注入，最后耗盡管閾值電壓調(diào)節(jié)時，進行N型雜質(zhì)注入，且采用一定傾斜角度的斜角注入，以中和前面P型注入后擴散到柵氧下N型漂移區(qū)的P型離子，消除寄生效應(yīng)，提高器件的閾值電壓。
【IPC分類】H01L21-336, H01L21-265
【公開號】CN104752173
【申請?zhí)枴緾N201310753006
【發(fā)明人】寧開明, 金鋒, 王惠惠
【申請人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日