[发明专利]P型LDMOS器件的沟槽及制作方法

权利要求书

1.一种P型LDMOS器件的沟槽，用于连接P型LDMOS器件的源区及衬底；所述P型LDMOS位于衬底上的外延中，具有相互抵靠接触的轻掺杂漏区及N型沟道区，所述P型LDMOS的源区位于N型沟道区中，漏区位于轻掺杂漏区中，外延表面具有所述P型LDMOS器件的栅氧及多晶硅栅极，多晶硅栅极上覆盖钨硅；所述P型LDMOS器件的沟槽，其特征在于：

所述沟槽位于源区中，整个沟槽呈由上端部和下端部形成的漏斗型，其下端部底部接触衬底，沟槽位于源区中的上端部宽度大于下端部，沟槽下端部向上宽度是逐渐增大形成斜坡，沟槽下端部内填充重掺杂的N型多晶硅，上端部内填充金属硅化物。

2.如权利要求1所述的一种P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：包含如下工艺步骤：

第1步，在重掺杂的N型硅衬底上淀积轻掺杂N型外延，外延表面生长一层栅氧化层，淀积一层多晶硅并重掺杂离子注入，淀积一层钨硅，刻蚀钨硅及多晶硅形成栅极；

第2步，光刻胶定义N型沟道区，进行N型沟道注入；

第3步，整个器件表面进行P型注入，形成轻掺杂漏区，并快速热退火激活；

第4步，淀积一层氧化硅并回刻制作栅极侧墙，再淀积一层氧化硅阻挡层；

第5步，光刻胶定义源区及漏区，进行P型注入形成源区及漏区，并快速热退火；

第6步，器件表面淀积介质层并进行化学机械研磨，利用光刻胶定义沟槽区，刻蚀介质层至硅表面；

第7步，去除光刻胶，以介质层作为硬掩膜进一步向下刻蚀沟槽，使沟槽穿通外延层，底部位于硅衬底中；

第8步，沟槽内填充重掺杂的N型多晶硅，并对多晶硅进行回刻；

第9步，湿法刻蚀沟槽上端部介质层及源区，扩大沟槽开口，并用干法刻蚀进行倒角，使沟槽内壁形成斜坡；

第10步，沟槽内淀积钛,快速热处理形成硅化钛，去除钛，沟槽制作完成。

3.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第1步中，淀积的N型外延掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁶CM^-3，外延厚度决定器件的击穿电压，每提高10～12伏厚度增加1微米；多晶硅淀积厚度为1800～2200埃，淀积的钨硅厚度与多晶硅相同。

4.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第2步中，N型沟道的注入能量低于栅极区的穿透深度，是分3次不同角度的离子注入形成，注入能量为80～200KeV,剂量为10¹²～10¹⁴CM^-2，再进行快速热退火形成LDMOS的N型沟道，沟道长度由注入能量和剂量决定。

5.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第3步中，轻掺杂漏区的注入浓度远小于第2步中N型沟道浓度，注入剂量为2x10¹²～3x10¹²CM^-2。

6.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第4步中，先淀积的用于制作侧墙的氧化硅厚度为500～1000埃，再淀积的氧化硅阻挡层厚度为300～500埃。

7.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第5步中，源区及漏区的注入剂量为10¹⁵CM^-2以上。

8.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第6步中，淀积介质层厚度为9000～11000埃，化学机械研磨至6500～7500埃。

9.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第8步中，回刻多晶硅至沟槽内的多晶硅比硅表面低300～1000埃。

10.如权利要求2所述的P型LDMOS器件的沟槽的制作方法，其特征在于：所述第9步中，湿法刻蚀沟槽上部介质层及源区扩大沟槽开口，沟槽内壁单边刻蚀量为1350～1650埃。