[发明专利]LDMOS的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，尤其涉及一种LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体晶体管)的制造方法。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体晶体管（Laterally Diffused Metal Oxide semiconductor，LDMOS）主要应用于功率集成电路，例如面向移动电话基站的射频功率放大器，也可以应用于高频、特高频与超高频广播传输器以及微波雷达与导航系统等。LDMOS技术为新一代基站放大器带来较高的功率峰均比、更高增益与线性度，同时为多媒体服务带来更高的数据传输率。

现有横向扩散N型金属氧化物半导体晶体管（Laterally Diffused N type Metal Oxide semiconductor，LDNMOS）的结构如图1所示，LDNMOS具有基底1，在基底1表面依次形成栅氧化层2和多晶硅栅极3，栅氧化层2和多晶硅栅极3称为栅极结构。在基底1中形成P型阱8，P型阱8内具有在栅极结构两侧对称设置的N-漂移区4（N-Drift1和N-Drift2），N-漂移区4中设置有源极6和漏极7。其中，P型阱8可通过诸如硼的任何P型元素的离子注入形成；N-漂移区4是通过类似砷元素的离子注入来形成；源极6和漏极7也是通过类似砷元素的离子注入来形成，只是两者离子注入浓度不同。在N-Drift1中，源极6和多晶硅栅极3之间设置有浅沟槽隔离（Shallow Trench Isolation，STI）5，在N-Drift2中，漏极7和多晶硅栅极3之间也设置有STI5。

对于LDMOS，多用于高于50V的工作电压下，漏极要承受高压，电场最强处位于漏极的STI，热载流子效应比较显著。因此，在相同电压下，如何降低LDMOS的热载流子效应，降低STI处的电场强度，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种LDMOS的制造方法，本发明解决的技术问题是：如何降低LDMOS的热载流子效应。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种横向扩散金属氧化物半导体晶体管LDMOS的制造方法，该方法包括以下步骤：

A、提供一基底，在基底定义的LDMOS区中形成两个具有台阶状的浅沟槽隔离STI，所述两个具有台阶状的STI分别位于要形成的第一漂移区和第二漂移区中，且在第一漂移区中位于要形成的源极与多晶硅栅极之间，在第二漂移区中位于要形成的漏极与多晶硅栅极之间；

B、在LDMOS区进行离子注入形成阱；

C、在所述阱内离子注入形成位于栅极结构两侧对称设置的第一漂移区和第二漂移区；

D、在第一漂移区和第二漂移区之间的基底表面形成栅极结构；

E、分别在第一漂移区和第二漂移区中进行掺杂形成源极和漏极。

所述具有台阶状的浅沟槽隔离STI的形成方法包括：

在基底表面形成图案化的光刻胶层，所述图案化的光刻胶层的开口定义STI的位置；

以所述图案化的光刻胶层为掩膜对基底表面进行刻蚀形成具有第一台阶的STI沟槽；

在所述STI沟槽内部侧壁形成STI侧墙；

以所述STI侧墙为掩蔽，刻蚀STI沟槽至预定深度，形成STI的第二台阶；

沉积用于填充STI沟槽的氧化物；

化学机械研磨所述氧化物至基底表面，形成具有台阶状的STI。

所述刻蚀形成具有第一台阶的STI沟槽，采用气体包括溴化氢HBr，氯气Cl₂和四氟化碳CF₄，每种气体流量为20～50标准立方厘米每分钟。

所述STI侧墙为氧化层或者氮化层。

所述形成STI的第二台阶，采用刻蚀气体包括溴化氢HBr，氯气Cl₂和四氟化碳CF₄，每种气体流量为30～70标准立方厘米每分钟。

采用高密度等离子体化学气相沉积方法填充STI沟槽。

当LDMOS为LDNMOS时，所述漂移区为N-漂移区；所述阱为P型阱；所述源极和漏极进行N+掺杂形成。

当LDMOS为LDPMOS时，所述漂移区为P-漂移区；所述阱为N型阱；所述源极和漏极进行P+掺杂形成。