[发明专利]横向双扩散晶体管的制造方法

说明书

公开一种横向双扩散晶体管的制造方法，包括：在衬底表面依次沉积衬垫氧化层和第一硬掩模，衬底形成有彼此隔开的P型阱区和N型阱区；经由第一硬掩模的开口，在衬底中形成N型漂移区，N型漂移区与P型阱区隔开且与N型阱区邻接；在第一硬掩模和衬垫氧化层的表面上沉积第二硬掩模；以及经由第二硬掩模的开口，在N型漂移区上方形成场氧化层。该制造方法通过刻蚀第一硬掩模形成开口，经由开口形成漂移区，节省了掩模，并在第一硬掩模上方沉积第二硬掩模，以使得漂移区上方的氮化物层的厚度小于其他区域的氮化物层的厚度，鸟嘴的长度增加，以降低鸟嘴区域下方的硅衬底的电场，在节省工艺成本的同时有效提升晶体管的击穿电压。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种横向双扩散晶体管的制造方法。

背景技术

横向扩散MOS(Lateral Double-Diffused MOSFET，LDMOS)晶体管作为功率场效应晶体管的一种，具有工艺兼容、热稳定性和频率稳定性好、增益高、反馈电容和热阻低、以及输入阻抗恒定等优良特性，因此得到了广泛应用，人们对于LDMOS的性能要求也越来越高。

在LDMOS的应用中，要求在满足源漏击穿电压BV-dss高的前提下，尽可能降低器件的源漏导通电阻Rdson，但是源漏击穿电压与导通电阻的优化要求确是矛盾的。通常来说，降低LDMOS的导通阻抗的方法就是在不断提高漂移区浓度的同时，通过各种RESURF(Reduced SURface Field，降低表面电场)理论，使其能够完全耗尽，从而获得低导通阻抗，并维持很高的击穿电压。

图1示出现有技术的横向双扩散晶体管的截面结构示意图。如图1所示，在传统NLDMOS工艺中，衬底101中形成有P阱区102和N阱区103以及漂移区104，场板151是搭在漂移区的场氧化层131上的，由于常规场氧化层的制备工艺使得Gate oxide(栅氧化层141)与场氧化层131之间形成较短的鸟嘴区域，当漂移区104的浓度较高时，根据高斯定理，极易在靠近场氧化层131的栅氧化层141下方的硅中(如图中星标处)产生极强的电场，从而引发击穿，使得NLDMOS的击穿电压偏低。

现有的制作工艺，通过降低漂移区的浓度或减小漂移区与栅氧化层的交叠尺寸的方法来降低图1所示的星标处的电场，从而提高击穿电压，但这样会使LDMOS的导通阻抗升高，或者增加工艺制作的成本。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种优化的横向双扩散晶体管的制造方法，通过刻蚀第一硬掩模形成开口，经由开口形成漂移区，节省了掩模，并在第一硬掩模上方沉积第二硬掩模，以使得漂移区上方的氮化物层的厚度小于其他区域的氮化物层的厚度，鸟嘴的长度增加，以降低鸟嘴区域下方的硅衬底的电场，在节省工艺成本的同时有效提升晶体管的击穿电压。

根据本发明，提供一种横向双扩散晶体管的制造方法，包括：

在衬底表面依次沉积衬垫氧化层和第一硬掩模，所述衬底形成有彼此隔开的P型阱区和N型阱区；

经由第一硬掩模的开口，在所述衬底中形成N型漂移区，所述N型漂移区与所述P型阱区隔开且与所述N型阱区邻接；

在所述第一硬掩模和所述衬垫氧化层的表面上沉积第二硬掩模；以及

经由第二硬掩模的开口，在所述N型漂移区上方形成场氧化层。

可选地，所述第一硬掩模和所述第二硬掩模分别采用以下步骤形成：

形成氮化物层；

在所述氮化物层上形成抗蚀剂掩模；以及

经由所述抗蚀剂掩模蚀刻所述氮化物层以形成开口。

可选地，所述第一硬掩模在形成开口时使用的所述抗蚀剂掩模为N型漂移区掩模，所述第二硬掩模在形成开口时使用的所述抗蚀剂掩模为有源区掩模。