[发明专利]一种LDMOS及其制造方法

说明书

本发明涉及一种LDMOS及其制造方法，通过在衬底设置漂移区，并在漂移区上方以及场氧化层下方低温外延形成一个外延层，外延层的存在可以降低器件表面电场，提高漂移区杂质浓度，使器件导通电阻下降，并且器件表面电场趋于均匀，提高器件的击穿电压，同时防止外延层对器件电流路径的影响产生结型场效应管效应，进一步减小器件的导通电阻，解决了导通电阻和击穿电压之间的矛盾。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，尤其涉及一种LDMOS及其制造方法。

背景技术

横向双扩散金属氧化物半导体(Lateral Double-diffused metal oxidesemiconductor，LDMOS)属于高压功率器件，它具有工作电压高、工艺相对简单、开关频率高的特点，并且基于体硅材料的加工工艺已较成熟，因此LDMOS器件具有广泛的发展前景。LDMOS器件的漏极、源极和栅极都位于其表面，易于集成到芯片内部，故在高压集成电路和功率集成电路中被作为高压功率器件是特别适合的。

为了增加LDMOS的击穿电压，通常在源区和漏区之间增加一个漂移区，漂移区的杂质浓度越低，长度越长，结深越深，LDMOS的耐压就越高，但是器件耐压和导通电阻对于漂移区的浓度、结深和长度的要求是矛盾的，漂移区的杂质浓度越低、长度越长、结深越深又会增加芯片面积和导通电阻。

发明内容

本发明提供一种LDMOS，使其在不影响器件耐压的情况下进一步减小器件的导通电阻，在器件的耐压及导通电阻之间得到一个较为理想的平衡，提升器件的电流驱动能力。

一方面，本发明提供一种LDMOS，包括：

第一导电类型的衬底；

第二导电类型的漂移区，所述漂移区注入形成于所述衬底上表面一端；

第一导电类型的体区，所述体区注入形成于所述衬底上表面，与所述漂移区相连；

第一导电类型的外延层，所述外延层生长于所述漂移区之上，所述外延层的下表面与所述漂移区的上表面大致持平；

场氧化层，所述场氧化层生长于所述外延层之上，并包裹所述外延层；

栅氧化层，所述栅氧化层形成于所述体区以及所述漂移区表面，并不覆盖所述场氧化层；

多晶硅栅，所述多晶硅栅覆盖所述场氧化层一侧面，并延伸覆盖所述外延层区域；

第二导电类型的源极注入区，所述源极注入区注入形成于所述体区；

第二导电类型的漏极注入区，所述漏极注入区注入形成于所述漂移区；

第一导电类型的接触区，所述接触区注入形成于所述体区；

电介质隔离层，所述电介质隔离层生长于所述栅氧化层、所述场氧化层以及所述多晶硅栅上表面；

源极，所述源极通过源极接触孔与所述源极注入区以及所述接触区相连；

栅极，所述栅极通过栅极接触孔与所述多晶硅栅相连；

漏极，所述漏极通过漏极接触孔与所述漏极注入区相连。

另一方面，本发明提供一种LDMOS的制造方法，包括：

在第一导电类型衬底上表面注入形成第二导电类型的漂移区，所述漂移区注入形成于所述衬底上表面一端；

在所述衬底上表面注入形成第一导电类型的体区，所述体区与所述漂移区相连，所述体区与所述漂移区覆盖所述衬底；

在所述漂移区及所述体区之上生长二氧化硅层，并刻蚀所述二氧化硅层以形成窗口；

在所述窗口通过低温外延生长第一导电类型的外延层，所述外延层的下表面与所述漂移区的上表面大致持平；