LDMOS器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种LDMOS器件，漂移区场氧中包括第一浅沟槽隔离，在第一浅沟槽隔离的靠近漏区的第二侧面底部的第二底角处形成有将第二底角包覆的第一导电类型重掺杂的掺杂区屏蔽层，在第一导电类型重掺杂的漏区接工作电压时，掺杂区屏蔽层不会被耗尽从而使漂移区场氧的第二底角的电场强度降低，提高器件的可靠性。本发明专利技术还公开了一种LDMOS器件的制造方法。本发明专利技术还公开了一种LDMOS器件的制造方法。本发明专利技术还公开了一种LDMOS器件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
LDMOS器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种LDMOS器件；本专利技术还涉及一种LDMOS器件的制造方法。

技术介绍

[0002]功率半导体器件是能够进行功率管理、处理的半导体器件，是弱电控制强电的桥梁。高压栅驱动集成电路，因具有响应时间短、功耗低、集成度高和可靠性高等优点，被广泛应用于电机驱动器、汽车电子、电子镇流器、开关模式电源等领域。其中600V 高压LDMOS被用作电平转换晶体管和从高端设备到低端设备的高压隔离区域；
[0003]对12英寸(inch)晶圆(wafer)，考虑到应力wafer翘曲等问题，制作的BCD (Bipolar
‑
CMOS
‑
DMOS)产品只能采用的浅沟槽隔离(STI)场氧(Field OX)方案。
[0004]对600V高压LDMOS器件的漏极(drain)端加超高压，漏区的N+注入区的结边缘以及靠近漏区的漂移区中的STI底角(Corner)处是电场最集中的区域，所以，在STI 底角处容易发生击穿。由于STI Corner处容易发生击穿，器件HCI可靠性比较差 (worse)。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种LDMOS器件，能提高器件的可靠性。为此，本专利技术还提供一种LDMOS器件的制造方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的LDMOS器件包括：
[0007]形成于第一外延层的选定区域中的第一导电类型掺杂的漂移区以及第二导电类型掺杂的体区。
[0008]在所述漂移区的选定区域中形成有漂移区场氧；所述漂移区场氧包括形成于第一浅沟槽中的第一浅沟槽隔离。
[0009]所述第一浅沟槽的第一侧面和所述体区具有间隔。
[0010]栅极结构覆盖在所述体区的选定区域的表面并从所述漂移区场氧的第一侧面延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上。
[0011]第一导电类型重掺杂的源区形成在所述体区中并和所述栅极结构的第一侧面自对准。
[0012]第一导电类型重掺杂的漏区和所述漂移区场氧的第二侧面自对准。
[0013]第一导电类型重掺杂的掺杂区屏蔽层形成于所述第一浅沟槽的第二底角处的所述漂移区中并将所述第二底角完全包覆，所述第一浅沟槽的第二底角为所述第一浅沟槽的第二侧面底部的底角，所述第一浅沟槽的第一底角为所述第一浅沟槽的第一侧面底部的底角；所述第一浅沟槽的第二底角也为所述漂移区场氧的第二底角。
[0014]在所述漏区接工作电压时，所述掺杂区屏蔽层的第一导电类型重掺杂使得所述掺杂区屏蔽层不会被耗尽从而使所述漂移区场氧的第二底角的电场强度降低，提高器件的可靠性。
[0015]进一步的改进是，所述掺杂区屏蔽层还将所述第一浅沟槽的第二侧面完全包覆并在所述第一浅沟槽的第二侧面的顶部和所述漏区接触。
[0016]进一步的改进是，所述第一外延层具有第一导电类型掺杂，所述漂移区由所述体区到所述漏区之间的所述第一外延层组成。
[0017]进一步的改进是，所述第一浅沟槽隔离的顶部表面和所述第一外延层的顶部表面相平，在所述第一浅沟槽隔离的顶部还形成有第二台阶氧化层，所述漂移区场氧由所述第一浅沟槽隔离和所述第二台阶氧化层叠加而成。
[0018]进一步的改进是，所述第二台阶氧化层的第一侧面和所述第一浅沟槽隔离的第一侧面对齐，所述第二台阶氧化层的第二侧面和所述第一浅沟槽隔离的第二侧面对齐。
[0019]进一步的改进是，所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和多晶硅栅，由延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上的所述多晶硅栅组成多晶硅屏蔽层。
[0020]进一步的改进是，所述源区通过顶部的接触孔连接到由正面金属层组成的源极，所述源极的金属还延伸到所述漂移区场氧的上方并组成源极金属屏蔽层。
[0021]所述漏区通过顶部的接触孔连接到由正面金属层组成的漏极，所述漏极的金属还延伸到所述漂移区场氧的上方并组成漏极金属屏蔽层。
[0022]进一步的改进是，在所述体区的表面还形成有第二导电类型重掺杂的体接触区，所述体接触区也通过接触孔连接到所述源极。
[0023]为解决上述技术问题，本专利技术提供的LDMOS器件的制造方法包括如下步骤：
[0024]步骤一、提供第一外延层并在所述第一外延层的选定区域中形成第一导电类型掺杂的漂移区。
[0025]步骤二、在所述漂移区的选定区域中形成漂移区场氧，所述漂移区场氧包括第一浅沟槽隔离；所述第一浅沟槽隔离的形成工艺包括：
[0026]步骤21、对所述第一外延层的选定区域进行刻蚀形成第一浅沟槽；所述第一浅沟槽的第一侧面靠近后续形成的体区一侧且体区之间具有间隔，所述第一浅沟槽的第二侧面靠近后续形成的漏区一侧；所述第一浅沟槽的第一底角为所述第一浅沟槽的第一侧面底部的底角，所述第一浅沟槽的第二底角为所述第一浅沟槽的第二侧面底部的底角；所述第一浅沟槽的第二底角也为所述漂移区场氧的第二底角。
[0027]步骤22、进行第一导电类型重掺杂离子注入在所述第一浅沟槽的第二底角处的所述漂移区中形成掺杂区屏蔽层，所述掺杂区屏蔽层将所述第二底角完全包覆。
[0028]步骤23、在所述第一浅沟槽中填充氧化层形成所述第一浅沟槽隔离。
[0029]步骤三、在所述第一外延层的选定区域中形成第二导电类型掺杂的体区。
[0030]步骤四、形成栅极结构，所述栅极结构覆盖在所述体区的选定区域的表面并从所述漂移区场氧的第一侧面延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上。
[0031]步骤五、进行第一导电类型重掺杂的源漏注入形成源区和漏区，所述源区形成在所述体区中并和所述栅极结构的第一侧面自对准；所述漏区和所述漂移区场氧的第二侧面自对准。
[0032]在所述漏区接工作电压时，所述掺杂区屏蔽层的第一导电类型重掺杂使得所述掺杂区屏蔽层不会被耗尽从而使所述漂移区场氧的第二底角的电场强度降低，提高器件的可靠性。
[0033]进一步的改进是，所述掺杂区屏蔽层还将所述第一浅沟槽的第二侧面完全包覆并在所述第一浅沟槽的第二侧面的顶部和所述漏区接触。
[0034]进一步的改进是，所述第一外延层具有第一导电类型掺杂，所述漂移区由所述体区到所述漏区之间的所述第一外延层组成。
[0035]进一步的改进是，所述第一浅沟槽隔离的顶部表面和所述第一外延层的顶部表面相平；步骤二中，步骤23完成后，还包括：
[0036]采用氧化层沉积加图形化刻蚀工艺在所述第一浅沟槽隔离的顶部形成第二台阶氧化层的步骤，所述漂移区场氧由所述第一浅沟槽隔离和所述第二台阶氧化层叠加而成。
[0037]进一步的改进是，所述第二台阶氧化层的第一侧面和所述第一浅沟槽隔离的第一侧面对齐，所述第二台阶氧化层的第二侧面和所述第一浅沟槽隔离的第二侧面对齐。
[0038]进一步的改进是，步骤四中，所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和多晶硅栅，由延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上的所述多晶硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LDMOS器件，其特征在于，包括：形成于第一外延层的选定区域中的第一导电类型掺杂的漂移区以及第二导电类型掺杂的体区；在所述漂移区的选定区域中形成有漂移区场氧；所述漂移区场氧包括形成于第一浅沟槽中的第一浅沟槽隔离；所述第一浅沟槽的第一侧面和所述体区具有间隔；栅极结构覆盖在所述体区的选定区域的表面并从所述漂移区场氧的第一侧面延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上；第一导电类型重掺杂的源区形成在所述体区中并和所述栅极结构的第一侧面自对准；第一导电类型重掺杂的漏区和所述漂移区场氧的第二侧面自对准；第一导电类型重掺杂的掺杂区屏蔽层形成于所述第一浅沟槽的第二底角处的所述漂移区中并将所述第二底角完全包覆，所述第一浅沟槽的第二底角为所述第一浅沟槽的第二侧面底部的底角，所述第一浅沟槽的第一底角为所述第一浅沟槽的第一侧面底部的底角；所述第一浅沟槽的第二底角也为所述漂移区场氧的第二底角；在所述漏区接工作电压时，所述掺杂区屏蔽层的第一导电类型重掺杂使得所述掺杂区屏蔽层不会被耗尽从而使所述漂移区场氧的第二底角的电场强度降低，提高器件的可靠性。2.如权利要求1所述的LDMOS器件，其特征在于：所述掺杂区屏蔽层还将所述第一浅沟槽的第二侧面完全包覆并在所述第一浅沟槽的第二侧面的顶部和所述漏区接触。3.如权利要求1所述的LDMOS器件，其特征在于：所述第一外延层具有第一导电类型掺杂，所述漂移区由所述体区到所述漏区之间的所述第一外延层组成。4.如权利要求1所述的LDMOS器件，其特征在于：所述第一浅沟槽隔离的顶部表面和所述第一外延层的顶部表面相平，在所述第一浅沟槽隔离的顶部还形成有第二台阶氧化层，所述漂移区场氧由所述第一浅沟槽隔离和所述第二台阶氧化层叠加而成。5.如权利要求4所述的LDMOS器件，其特征在于：所述第二台阶氧化层的第一侧面和所述第一浅沟槽隔离的第一侧面对齐，所述第二台阶氧化层的第二侧面和所述第一浅沟槽隔离的第二侧面对齐。6.如权利要求1所述的LDMOS器件，其特征在于：所述栅极结构包括依次叠加的栅介质层和多晶硅栅，由延伸到所述漂移区场氧的顶部表面上的所述多晶硅栅组成多晶硅屏蔽层。7.如权利要求6所述的LDMOS器件，其特征在于：所述源区通过顶部的接触孔连接到由正面金属层组成的源极，所述源极的金属还延伸到所述漂移区场氧的上方并组成源极金属屏蔽层；所述漏区通过顶部的接触孔连接到由正面金属层组成的漏极，所述漏极的金属还延伸到所述漂移区场氧的上方并组成漏极金属屏蔽层。8.如权利要求7所述的LDMOS器件，其特征在于：在所述体区的表面还形成有第二导电类型重掺杂的体接触区，所述体接触区也通过接触孔连接到所述源极。9.一种LDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供第一外延层并在所述第一外延层的选定区域中形成第一导电类型掺杂的
漂移区；步骤二、在所述漂移区的选定区域中形成漂移区场氧，所述漂移区场氧包括第一浅沟槽隔离；所述第一浅沟槽隔离的形...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天，吕伟杰，肖莉，王黎，陈华伦，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：