[发明专利]LDMOS晶体管及其制造方法

说明书

本发明提供一种LDMOS晶体管及其制造方法，在半导体衬底的第一区域中形成阱区，且在栅极堆叠结构形成之后，仅对半导体衬底的第一区域进行离子注入，以形成至少位于所述阱区中的掺杂层，所述掺杂层的掺杂类型与所述阱区的掺杂类型相反，由此在栅极堆叠结构两侧形成不对称的离子注入结构，一方面能够增大沟道应力，提高载流子迁移率，进而提高器件的驱动电流和击穿电压，另一方面，能够抑制距离栅极堆叠结构较近的源区中的掺杂离子扩散到栅极堆叠结构底部的沟道区中，有助于形成更浅的结，从而减小短沟道效应和逆短沟道效应，提高器件性能。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种LDMOS晶体管及其制造方法。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体(Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor，LDMOS)晶体管由于在增益、线性度以及散热性能等关键的器件特性方面具有明显的优势，同时还能与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容，因此得到了广泛应用。驱动电流(Ion)和击穿电压BV(Breakdown Voltage)是衡量LDMOS器件性能的两个重要参数。其中，驱动电流是指在器件工作时，从漏到源的电流；而击穿电压是指器件被击穿前，其指定端的最高瞬间的极限电压值。较大的击穿电压和较大的驱动电流使得LDMOS晶体管具有较好的开关特性以及更强的驱动能力，但是现有的LDMOS晶体管难以同时满足上述两个条件。

发明内容

本发明的目的在于一种LDMOS晶体管及其制造方法，能够增大击穿电压和驱动电路，提高LDMOS晶体管的性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种LDMOS晶体管的制造方法，包括以下步骤：

提供具有第一区域和第二区域的半导体衬底，所述半导体衬底至少在第二区域中设有一个隔离结构；

在所述半导体衬底的第一区域中形成阱区；

在所述半导体衬底上形成栅极堆叠结构，所述栅极堆叠结构的底部覆盖所述阱区的部分表面以及所述隔离结构的部分表面；

采用包括与所述阱区的掺杂类型相反的离子对所述半导体衬底的第一区域进行离子注入，以形成至少位于所述阱区中的掺杂层；

在所述栅极堆叠结构两侧的半导体衬底中分别形成源区和漏区，所述源区位于所述掺杂层中，所述漏区位于所述隔离结构远离所述栅极堆叠结构一侧的第二区域中。

可选的，提供具有第一区域和第二区域的半导体衬底，所述半导体衬底至少在第二区域中设有一个隔离结构的步骤包括：

提供具有第一区域和第二区域的半导体衬底，在所述半导体衬底表面上形成垫氧化层以及硬掩膜层；

依次刻蚀所述硬掩膜层、垫氧化层和部分深度的半导体衬底，至少在所述半导体衬底的第二区域中形成一个沟槽；

在所述硬掩膜层和沟槽的表面上沉积隔离材料，直至所述隔离材料填满所述沟槽；

回刻蚀所述沟槽中的隔离材料，使隔离材料的表面不高于所述垫氧化层表面且不低于所述半导体衬底表面，以形成所述隔离结构；

去除所述硬掩膜层。

可选的，依次刻蚀所述硬掩膜层、垫氧化层和部分深度的半导体衬底时，在所述半导体衬底的第一区域中形成至少一个第一沟槽，且在所述半导体衬底的第二区域中形成至少一个第二沟槽；在所述硬掩膜层和沟槽的表面上沉积隔离材料，直至所述隔离材料填满所有的第一沟槽和第二沟槽；回刻蚀所有的第一沟槽和第二沟槽中的隔离材料，使隔离材料的表面不高于所述垫氧化层表面且不低于所述半导体衬底表面，以形成至少一个第一隔离结构和至少一个第二隔离结构；所述阱区至少围绕在距离所述栅极堆叠结构最近的第一隔离结构外侧，所述漏区形成在距离所述栅极堆叠结构最近的第二隔离结构外侧。