[发明专利]LDMOS晶体管中的沟道形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LDMOS晶体管的制备方法，特别涉及LDMOS晶体管中沟道的形成方法。

背景技术

横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(lateraldouble-diffused MOSFET，简称LDMOS)为MOS晶体管的一种。目前的0.35um工艺及以上的工艺制备LDMOS晶体管中沟道的方法，一般有两种。一种是在做多晶硅栅极前先将沟道区的离子注入做好，如图1至图4所示，以LDNMOS晶体管的制备为例，具体流程如下：先在P衬底上形成深N阱中；而后制备用于隔离的locos区以及在隔离区之间的硅表面生长氧化层；接着利用光刻工艺定义出基区注入的位置，进行P杂质离子注入形成P基区(该P基区即为LDMOS晶体管的沟道区)；而后依次淀积用作栅氧的二氧化硅以及用作栅极的多晶硅，利用光刻工艺和刻蚀工艺形成栅极和栅极下的栅氧；接着进行后续的常规工艺，见图4中，栅氧、多晶硅栅极以及栅极侧面的侧墙，左边N+区为源区、P+区为体区，而右边N+区为漏区，形成完整的LDNMOS晶体管。另一种(见图5至图8)是在多晶硅栅极形成之后，用大角度做沟道的离子注入，然后再用一定的热处理条件，让注入区离子扩散到沟道区域。这两种方法都有相应的缺点，第一种的沟道区由两层图形的交叠区决定，在整个硅片上的稳定性会相对较差；而第二种制备方法则会引入新的热处理条件，而且沟道区的长度受到局限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种LDMOS晶体管中的沟道形成方法，该方法中沟道区域的尺寸仅由多晶硅层决定。

为解决上述技术问题，本发明的LDMOS晶体管中的沟道形成方法，其特征在于：在硅衬底上进行深阱注入之后，包括如下步骤：

1)在硅表面生长一氧化层作为注入阻挡层；

2)利用光刻工艺进行定义有源区，并以光刻形成的光刻胶图案为掩膜，刻蚀未被光刻胶所覆盖的氧化层至硅表面，后去除光刻胶；

3)氧化使裸露的硅表面生长一层氧化硅作为注入保护层，接着利用光刻工艺定义出基区，以所形成的光刻胶图案为掩膜，进行离子注入，形成基区，所述基区即为所述LDMOS晶体管的沟道。

本发明的LDMOS晶体管中的沟道形成方法，利用有源层中的厚氧化硅作阻挡层来做自对准的沟道区离子注入，然后制备栅极多晶硅，这样沟道区域的大小就仅由多晶硅层来决定，克服了已有的制备方法的缺点，而且因没有用locos隔离结构，故不存在该locos隔离结构带来的鸟嘴效应，能够缩小器件尺寸。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1至图4为现有的一种LDMOS晶体管中沟道形成方法；

图5至图8为现有的另一种LDMOS晶体管中沟道形成方法；

图9为本发明的LDMOS晶体管中沟道形成方法流程图；

图10至图14为本发明的一实施例的结构示意图；

图15为本发明的另一实施例中阻挡层结构示意图；

图16至图17为本发明的又一实施例中氧化层阻挡层侧墙制备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的LDMOS晶体管中的沟道形成方法，以在P衬底上制备LDNMOS为例，具体流程为(见图9)：

1)在P硅衬底上进行深N阱注入之后，在硅衬底表面生长或淀积一氧化层作注入阻挡层(见图10)，其中该氧化层阻挡层的厚度由基区注入深度确定，一般来说，基区注入深度越深，要求阻挡层厚度越大，通常可为4000-10000埃之间；

2)利用光刻工艺(包括光刻胶旋涂、用光刻研磨版进行光刻和显影)定义出有源区，并以光刻形成的光刻胶图案为掩膜，刻蚀未被光刻胶覆盖的氧化层至硅表面，使有源区的硅表面裸露出来(见图11)，后去除光刻胶；

3)氧化使裸露的硅表面生长一氧化硅作为注入保护层，再次利用光刻工艺定义出基区注入的位置，而后以所形成的光刻胶图案为掩膜，进行P型杂质离子注入形成P基区，该P基区即为LDMOS晶体管的沟道区域(见图12)。之后进行后续的常规工艺，如去除光刻胶和注入保护层，栅氧和栅极形成(见图13)，源区、漏区和体区的形成(见图14)等。

本发明的沟道形成方法中，需要注意几点：

1)在上述步骤一中，其中的氧化层并不一定是要热氧化或者全部热氧化，或者说并不一定是生长氧化层，可以使用淀积氧化层或者其他电介质层。