[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，其中栅极结构和漏区之间的屏蔽绝缘层中形成有上宽下窄的屏蔽沟槽，通过所述屏蔽沟槽可以增加远离栅极结构一侧的屏蔽绝缘层的平均厚度，降低金属层下方的电场强度，同时使所述金属层下方的电场更加均匀地分布，并有利于抑制栅极结构边缘的热载流子注入效应，从而能够实现更高的击穿电压和更低的导通电阻，最终提高器件性能。

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

横向双扩散场效应晶体管(LDMOS，lateral double diffused MOS transistor)具有线性度好、增益高、耐压高、输出功率大、热稳定性好、效率高、宽带匹配性能好、易于和MOS工艺集成等优点，并且其价格远低于砷化镓器件，是一种非常具有竞争力的功率器件，被广泛用于GSM，PCS，W-CDMA基站的功率放大器，以及无线广播与核磁共振等方面。LDMOS器件的击穿电压BV与导通电阻Rdson是两个用来衡量器件性能的重要参数。较高的击穿电压有助于保证器件在实际工作时的稳定性，如工作电压为50V的LDMOS器件，其击穿电压需要达到110V以上。而导通电阻Rdson则会直接影响到器件的输出功率与增益等特性。

因此，需要一种新的LDMOS晶体管及其制造方法，能够具有更高击穿电压和更低导通电阻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LDMOS晶体管及其制造方法，能够具有更高击穿电压和更低导通电阻。

为了实现上述目的，本发明提供一种LDMOS晶体管，包括：

半导体衬底；

掺杂类型不同的阱区和漂移区，所述阱区和漂移区横向分布在半导体衬底内且相隔第一横向距离，所述阱区中形成有源区，所述漂移区中形成有漏区；

栅极结构，位于所述半导体衬底表面上且横跨所述阱区的边缘和所述漂移区的边缘，所述源区和漏区分居所述栅极结构的两侧；

屏蔽绝缘层，覆盖在所述栅极结构的顶部并延伸至部分所述漂移区的表面上，所述屏蔽绝缘层暴露出所述漏区，且所述漏区和栅极结构之间的覆盖在所述漂移区的表面上的屏蔽绝缘层中形成有上宽下窄的屏蔽沟槽，所述屏蔽沟槽未贯穿所述屏蔽绝缘层；

金属层，覆盖在所述源区和屏蔽绝缘层的表面上。

可选的，所述的LDMOS晶体管还包括与所述源区掺杂类型不同的体连接区，所述体连接区和所述源区横向分布在所述阱区内且相隔第二横向距离。

可选的，所述体连接区和所述源区之间设有一场氧隔离结构，以使所述体连接区和所述源区相隔另一横向距离。

可选的，所述漏区和栅极结构之间无场氧隔离结构。

可选的，所述金属层覆盖在所述屏蔽绝缘层的表面上的一端，覆盖在所述屏蔽沟槽靠近所述漏区的边缘上，或者，覆盖在所述屏蔽绝缘层靠近所述漏区的边缘上。

可选的，所述屏蔽绝缘层的材质包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。

可选的，所述栅极结构包括依次层叠在所述半导体衬底表面上的栅介质层和栅电极层以及覆盖在所述栅介质层和栅电极层的侧壁上的侧墙，所述屏蔽沟槽底部的屏蔽绝缘层的厚度大于等于所述栅介质层的厚度。

可选的，所述屏蔽沟槽在膜层叠加方向上的形状为上宽下窄的直角梯形，所述直角梯形的直角位于靠近所述栅极结构的一侧；或者，所述屏蔽沟槽在膜层叠加方向上的形状为扇形；或者，所述屏蔽沟槽在膜层叠加方向上的形状为具有直角的多边形，所述多边形靠近所述栅极结构的一侧为直角边，远离所述栅极结构的一侧为连续的弧线段或者为斜率逐渐增大的多条线段依次连接而成的多角边。

可选的，所述直角梯形的锐角为45°～70°。