LDMOS器件及其制作方法技术

本申请提供了一种LDMOS器件及其制作方法。该LDMOS器件包括：半导体衬底；设置于半导体衬底中的体区和漂移区；设置于半导体衬底上的栅极；设置于漂移区中的漏极；其中，漂移区还包括阻挡漂移区热载流子漂移的漂移阻挡部。本申请在漂移区设置的漂移阻挡部能阻挡热载流子向栅极方向漂移，不但能降低栅极下方的电场强度，而且使最强电场发生的位置向下移动从而远离栅极的栅氧化层。电场强度的降低，提高了漂移区的击穿电压、减少了碰撞电离的发生，即减少了热载流子产生的数量；又由于最强电场的位置下移，到达栅氧化层的距离增加，使实际作用于栅氧化层的热载流子数量减少，从而最终实现了阻碍热载流子作用的效果，提高了器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种LDMOS器件及其制作方法。
技术介绍
随着科技的发展，电子产品的种类日益增多，电子产品的集成电路的集成程度也越来越高。其中，横向扩散金属氧化物晶体管(LDMOS)器件一直向着高增益、高效率的方向发展，随着栅氧化层厚度、结深、沟道长度的减小，器件在高压环境下，必然会产生高电场区域，MOSFET沟道中电场场强增加，沟道中的载流子在这种强电场的作用下将获得很高的能量，这些高能载流子称为“热载流子”。热载流子撞击晶格原子，发生碰撞电离现象，产生次级电子空穴对，其中，部分空穴成为了衬底电流，而部分热载流子可以越过Si/Si02势垒形成栅极电流，进而在Si/Si02处产生栅氧化层陷阱电荷界面态，进而影响沟道内载流子的迁移率和有效沟道势能，导致器件阈值电压漂移、跨导降低、甚至栅氧化层击穿，影响器件的性能和使用寿命。如图1所示，该图示出了现有技术中一种典型的LDMOS器件的剖面结构示意图，该LDMOS器件包括:半导体衬底100 ;设置于半导体衬底100中的体区101和漂移区102 ;设置于半导体衬底100上的栅极103，该栅极103的一部分设置在体区101所在的半导体衬底100上，另一部分设置在漂移区102所在的半导体衬底100上；设置于栅极103两侧的侧墙104 ;设置于体区101中的源极111、拾取连接部112和超浅结113 ;设置于漂移区102中的漏极121。如上所分析的，在LDMOS器件中由于存在热载流子效应，导致器件阈值电压漂移、跨导降低、甚至栅氧化层击穿，使器件的可靠性极大降低。
技术实现思路
本申请旨在提供一种LDMOS器件及其制作方法，以解决现有技术中热载流子效应严重导致器件栅氧化层击穿的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种LDMOS器件，包括:半导体衬底；设置于半导体衬底中的体区和漂移区；设置于半导体衬底上的栅极；设置于漂移区中的漏极；漂移区还包括阻挡漂移区热载流子漂移的漂移阻挡部。进一步地，上述漂移阻挡部位于半导体衬底中靠近栅极的区域内，并且漂移阻挡部中含有的杂质离子为漂移区杂质离子的反型离子。进一步地，上述漂移阻挡部由栅极侧壁边缘对应的半导体衬底向漏极延伸。进一步地，上述漂移阻挡部的深度为漂移区的深度的1/10?2/3 ;漂移阻挡部的宽度为漂移区的宽度的1/10?3/5。进一步地，上述漂移阻挡部中的杂质离子浓度为1E15?1E19个原子/cm3。进一步地，上述漂移区的杂质离子为磷离子，漂移阻挡部的杂质离子为硼离子；或者上述漂移区的杂质离子为硼离子，漂移阻挡部的杂质离子为磷离子。进一步地，上述LDMOS器件还包括金属硅化物阻挡层，金属硅化物阻挡层设置半导体衬底上，且位于栅极与漂移区的漏极之间。进一步地，上述金属硅化物阻挡层包括:富硅二氧化硅层，设置在半导体衬底上；硅烷层，设置在富硅二氧化硅层上。根据本申请的另一方面，提供了一种LDMOS器件的制作方法，制作方法包括:在半导体衬底上进行第一次离子注入形成体区；在半导体衬底上进行第二次离子注入形成漂移区；在半导体衬底上制作栅极；在漂移区内进行第三次离子注入形成漂移阻挡部；以及在漂移区和体区进行第四次离子注入，形成漂移区的漏极和体区的源极。进一步地，上述第三次离子注入的杂质离子为漂移区杂质离子的反型离子。进一步地，上述第三次离子注入的能量为10?200Kev，剂量为1E15?1E19个原子/cm3,注入方向与半导体衬底的夹角为5?85度。进一步地，上述第三次离子注入采用轻掺杂漏注入工艺实施。进一步地，上述第二次离子注入的杂质离子为N型离子，第三次离子注入的杂质离子为P型离子；或者上述第二次离子注入的杂质离子为P型离子，第三次离子注入的杂质离子为N型离子。进一步地，上述制作方法还包括:在完成漏极的制作后在漂移区的上方形成金属硅化物阻挡层的过程。应用本申请的技术方案，在漂移区设置的漂移阻挡部能够阻挡热载流子向栅极方向漂移，不但能降低栅极下方的电场强度，而且使最强电场发生的位置向下移动从而远离栅极的栅氧化层。由于电场强度的降低，从而提高了漂移区的击穿电压、减少了碰撞电离的发生，即减少了热载流子产生的数量；又由于最强电场的位置下移，到达栅氧化层的距离增力口，使实际作用于栅氧化层的热载流子数量减少。从而最终实现了阻碍热载流子作用的效果，提高了器件的可靠性。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:图1示出了现有技术中一种LDMOS器件的剖面结构示意图；图2示出了本申请一种优选实施方式所提供的LDMOS器件的剖面结构示意图；图3示出了本申请另一种优选实施方式所提供的LDMOS器件的制作流程图；图4至图11示出了实施图3中各步骤后所形成的器件的剖面结构示意图；其中图4示出了在本申请所提供的半导体衬底上进行第一次离子注入形成体区后的剖面结构示意图；图5示出了在图4所示的半导体衬底上进行第二次离子注入形成漂移区后的剖面结构示意图；图6示出了在图5所示的半导体衬底上制作栅极后的剖面结构示意图；图7示出了在图6所示的体区内进行轻掺杂漏离子注入形成超浅结后的剖面结构示意图；图8示出了在图7所示的所述漂移区内进行第三次离子注入形成漂移阻挡部后的剖面结构示意图；图9示出了在图8所示的栅极的两侧形成侧墙后的剖面结构示意图；图10示出了在图9所示的体区和漂移区进行第四次离子注入形成体区的源极和漂移区的漏极后的剖面结构示意图；图11示出了在图10所示的体区进行第五次离子注入形成拾取连接部后的剖面结构示意图；以及图12示出了在图11所示的漂移区的上方形成金属硅化物阻挡层后的剖面结构示意图。【具体实施方式】应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LDMOS器件，包括：半导体衬底；设置于半导体衬底中的体区和漂移区；设置于所述半导体衬底上的栅极；设置于所述漂移区中的漏极；其特征在于，所述漂移区还包括阻挡所述漂移区热载流子漂移的漂移阻挡部。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲贤勇，马千成，程勇，曹国豪，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31