[发明专利]一种LDMOS器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件，具体涉及LDMOS器件及其制造工艺。

背景技术

横向金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)相对于其它类型的晶体管具有高的击穿电压和良好的热学特性，因而被广泛应用。如图1所示，一LDMOS器件100包括漏极11、源极12，栅极13和体区14。当一电压施加在栅极13上时，栅极13下方的沟道区域15从P型反型成N型，漏极11和源极12之间形成电流通路，LDMOS导通。

高击穿电压和低导通电阻是LDMOS器件期望具备的两个重要参数。为了使LDMOS器件具有低导通电阻和小的晶胞尺寸，一种解决方案为采用短的沟道。然而，现有的短沟道工艺会导致LDMOS器件的击穿电压降低。为了获得较高的击穿电压，其中一个解决方案为采用浅的源极结区。然而浅源极结区易在制作栅极的多晶硅层时被消耗而造成渗漏。另一个解决方案为传统的横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(DDMOS)工艺。但该方案需要较高的热预算，因此会影响其它结区的形状。例如，在双极型晶体管-互补氧化物半导体场效应晶体管-横向扩散晶体管(BCD)半导体制作工艺中，制作DDMOS器件体区过程中的热预算将影响互补氧化物半导体场效应晶体管和双极型晶体管的性能。同时该工艺使得DDMOS具有较大的晶胞尺寸。

因此，需要一种改进的LDMOS器件，能用于解决上述的至少部分问题。

发明内容

本发明公开了一种LDMOS器件及其制作方法。

根据本发明的一个方面，一种制作LDMOS器件的方法，包括：在半导体衬底上制作LDMOS器件的栅极区；采用一掩膜将第一型掺杂物质以一定角度倾斜注入半导体衬底；采用相同的掩膜将第一型掺杂物质垂直注入半导体衬底，其中倾斜注入形成的区域和垂直注入形成的区域共同用于形成LDMOS器件的体区；以及制作LDMOS器件的源极区和漏极接触区，其中源极区和漏极接触区具有不同于第一型掺杂的第二型掺杂。在一个实施例中，制造栅极区包括在半导体衬底上制作介质层以及在介质层上制作导电层。在一个实施例中，垂直注入的深度大于倾斜注入的深度。在一个实施例中，该方法进一步包括在制作栅极区之前在半导体衬底中注入第二型掺杂物质形成一阱区，其中该第二型掺杂浓度低于源极区和漏极接触区的掺杂浓度。在一个实施例中，倾斜注入包括从多个方向以与垂直方向相同的角度向半导体衬底注入，其中倾斜注入用于形成体区的沟道区。在一个实施例中，第一型为P型，第二型为N型。

根据本发明的另一个方面，一种制作LDMOS器件的方法，包括：在半导体衬底上制作LDMOS器件的栅极；采用一掩膜将第一型掺杂物垂直注入半导体衬底以形成LDMOS器件的体区；采用快速热退火工艺形成LDMOS器件的沟道；以及制作LDMOS器件的源极区和漏极接触区，其中源极区和漏极接触区为不同于第一型掺杂的第二型掺杂。在一个实施例中，垂直注入时和栅极区自对准。在一个实施例中，方法进一步包括采用相同的掩膜制作轻掺杂漏极区，其中第一型掺杂为P型，第二型掺杂为N型。根据本发明又一个实施例的LDMOS器件，包括：栅极区；第一型掺杂的漏极区；第二型掺杂的体区，其中第一型掺杂不同于第二型掺杂；以及位于体区内的第一型源极区；其中漏极区位于栅极区的第一侧，源极区位于栅极区的第二侧，且沿源极区向体区方向的第二型掺杂物质的浓度最高值位于源极区下方。

根据本发明的实施例所提供的LDMOS器件及其制作方法，具有热预算低，导通电阻低和击穿电压高等优点。

附图说明

为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1示出了现有技术的LDMOS器件；

图2示出了根据本发明一实施例的LDMOS器件200的截面图；

图3示出了沿图2中AB轴从源极区22至体区24的垂直方向上的不同工艺中掺杂物的浓度曲线A1，A2和A3示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的制作LDMOS器件的方法400；

图5A-5I示出了根据本发明一实施例的制作LDMOS器件的流程示意图；

图6示出了根据本发明另一实施例的制作LDMOS器件的方法600；以及

图7A至7I示出了根据本发明一实施例的参照图6所示方法的制作LDMOS器件的工艺流程示意图。

下面将参考附图详细说明本发明的具体实施方式。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同的或相似的部件或特征。

具体实施方式