一種ldmos器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種LDM0S器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在0· 35umBCD工藝中，高壓橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（HighVoltage lateraldoublediffusionmetaloxidesemiconductor，簡稱HVLDM0S)(18_24V操作電 壓）使用場氧化層做漂移區(qū)實(shí)現(xiàn)耐壓功能。在可靠性評(píng)估過程中，最大的問題來自于熱載 流子注入（Hotcarrierinjection,簡稱HCI)失效。改善HCI通常的辦法是通過調(diào)整注 入能量、劑量（NM/NG層次注入）來優(yōu)化溝道附近電場分布，減弱碰撞電離強(qiáng)度，具體表現(xiàn)在 ISUB第一個(gè)峰值的降低。圖1中表格列出了四次實(shí)驗(yàn)分片的結(jié)果，目的都是為了降低ISUB Ist峰值從而改善HCI壽命，可以看出，雖然四次注入組合都逐步優(yōu)化電場分布，從圖2的 ISUBIst峰值看碰撞電離減弱，但是HCI壽命時(shí)間并沒有得到有效改善，還是沒有達(dá)標(biāo)（HCI 目標(biāo)>0. 2Year)，因此僅通過調(diào)整離子注入能量劑量來減弱碰撞電離的角度出發(fā)，雖然電場 大小優(yōu)化確實(shí)對(duì)HCI壽命有改善，但是并不能達(dá)到HCI通過的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。而且離子注入 劑量調(diào)整范圍有限，難以達(dá)到優(yōu)化溝道附近電場分布，減弱碰撞電離強(qiáng)度，提高器件可靠性 和良率的目的。
[0003] 因此，為了解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo) 體場效應(yīng)晶體管的制作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0005] 為了克服目前存在的問題，本發(fā)明提供一種LDM0S器件，包括：
[0006] 半導(dǎo)體襯底；
[0007] 體區(qū)和漂移區(qū)，其形成于所述半導(dǎo)體襯底的表面處且彼此間隔開，其中所述體區(qū) 和所述漂移區(qū)分別具有第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型；
[0008] 較薄的場氧化層，其形成于所述漂移區(qū)上方，其中所述較薄的場氧化層的厚度范 圍為1000~3000埃；
[0009] 源區(qū)和漏區(qū)，其位于所述較薄的場氧化層的兩側(cè)并分別形成于所述體區(qū)和所述漂 移區(qū)內(nèi)；以及
[0010] 體區(qū)引出區(qū)，其形成在所述體區(qū)內(nèi)且與所述源區(qū)間隔開；
[0011] 柵極，其位于所述體區(qū)和所述漂移區(qū)之間的所述半導(dǎo)體襯底上且覆蓋所述體區(qū)和 所述較薄的場氧化層的一部分。
[0012] 進(jìn)一步，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。
[0013] 進(jìn)一步，還包括環(huán)繞所述體區(qū)和漂移區(qū)的深阱區(qū)，所述深阱區(qū)具有所述第一導(dǎo)電 類型。
[0014] 進(jìn)一步，所述LDM0S器件為HVLDM0S器件。
[0015] 進(jìn)一步，所述半導(dǎo)體襯底包括硅基底、形成在所述硅基底表面處的掩埋層以及形 成在所述掩埋層之上的外延層。
[0016] 進(jìn)一步，所述柵極下方還形成有柵介電層，其中所述柵介電層位于所述源區(qū)和所 述較薄的場氧化層之間。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施例二提供一種如實(shí)施例一中所述LDM0S器件的制作方法，包括形成較 薄的場氧化層的步驟，其中所述較薄的場氧化層的厚度范圍為1000~3000埃。
[0018] 進(jìn)一步，采用L0C0S工藝構(gòu)圖氧化形成所述場氧化層。
[0019] 綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的LDM0S器件，在漂移區(qū)上方的場氧化層的厚度較薄，增強(qiáng) 了多晶硅場板的RESURF作用，將最大碰撞電離點(diǎn)從溝道表面向漂移區(qū)體內(nèi)轉(zhuǎn)移使其遠(yuǎn)離 溝道，熱電子更不容易進(jìn)入柵氧從而大幅提高器件的HCI(熱載流子）壽命，進(jìn)而提高了器 件的可靠性和良率。
【附圖說明】
[0020] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0021] 附圖中：
[0022] 圖1為四次IMP參數(shù)調(diào)整所獲得結(jié)果的列表圖；
[0023] 圖2為四次頂P調(diào)整對(duì)應(yīng)Isub的峰值分布圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的LDM0S器件的剖面示意圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的場氧化層減薄后24VHSIsub的曲線圖；
[0026] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一的LDM0S器件的HCI壽命測(cè)試結(jié)果的列表圖；
[0027] 圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例二的方法依次實(shí)施步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以 實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。
[0029] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0030] 應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在...上"、"與...相鄰"、"連接到"或"耦合到"其 它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱?或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為"直接在...上"、"與...直接相鄰"、 "直接連接到"或"直接耦合到"其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管 可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、 層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部 分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元 件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0031] 空間關(guān)系術(shù)語例如"在...下"、"在...下面"、"下面的"、"在...之下"、"在...之 上"、"上面的"等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與 其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使 用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為"在其它元件下 面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣?上"。因此，示例性 術(shù)語"在...下面"和"在...下"可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向（旋轉(zhuǎn)90 度或其它取向）并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
[0032] 在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時(shí)，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任 何及所有組合。
[0033] 為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)及步驟，以便闡釋本發(fā) 明提出的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明 還可以具有其他實(shí)施方式。
[0034] 實(shí)施例一
[0035] 圖3所示為按照本發(fā)明實(shí)施例的HVLDM0S的基本剖面示意圖。在該實(shí)施例中， HVLDM0S為N型LDM0S，以下結(jié)合圖3對(duì)該實(shí)施例的N型LDM0S進(jìn)行具體說明。
[0036] 本發(fā)明提供一種LDM0S器件。如圖3所示，LDM0S器件30包括：半導(dǎo)體襯底300、 體區(qū)301、漂移區(qū)302、環(huán)繞體區(qū)301和漂移區(qū)302的深阱區(qū)303、漂移區(qū)302上方較薄的場 氧化層304、柵極305、源區(qū)306、漏區(qū)307以及體區(qū)引出區(qū)308。其中，體區(qū)301和漂移區(qū) 302彼此間隔開地形成于半導(dǎo)體襯底300的表面處，且分別具有第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電 類型。深阱區(qū)303具有與體區(qū)301相同的導(dǎo)電類型，即第一導(dǎo)電類型。
[0037] 本發(fā)明提供的LDM0S器件30的半導(dǎo)體襯底300可以是硅、絕緣體上硅（SOI)、絕緣 體上層疊硅（SS0I)、絕緣體上層疊鍺化硅（S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅（SiGeOI)以及絕緣 體上鍺（GeOI)中的至少一種。優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底300包 括硅基底、形成在硅基底表面處的掩埋層以及形成在掩埋層之上的外延層。LDM0S器件30 的體區(qū)301、漂移區(qū)302、深阱區(qū)303、柵極305、源區(qū)306、漏區(qū)307以及體區(qū)引出區(qū)308等部 件或區(qū)域可以形成在外延層上。這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底300具有良好的隔離效果以及較小 的寄生電容。
[0038]LDM0S器件30的體區(qū)301和深阱區(qū)303具有第一導(dǎo)電類型，而漂移區(qū)302具有不 同于體區(qū)301和深阱區(qū)303的第二導(dǎo)電類型。一般來說，半導(dǎo)體器件中的導(dǎo)電類型主要包 括兩種，即：P型摻雜和N型摻雜。其中，P型摻雜的主要摻雜元素包括B和P，而N型摻雜的 主要摻雜元素為As。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一導(dǎo)電類型可以為P型摻雜，相 應(yīng)地，第二導(dǎo)電類型可以為N型摻雜。即體區(qū)301和深阱區(qū)303為P型摻雜，而漂移區(qū)302 為N型摻雜。
[0039] 摻雜一般是通過注入的方法實(shí)現(xiàn)。所需要的摻雜濃度越高，則注入過程中的注入 劑量相應(yīng)地也應(yīng)該越高