LDMOS晶体管的形成方法及LDMOS晶体管技术

一种LDMOS晶体管的形成方法及LDMOS晶体管，其中LDMOS晶体管的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部，所述鳍部内具有阱区；在所述鳍部内形成漂移区，所述阱区包围所述漂移区；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的顶部和侧壁，所述栅极结构部分覆盖所述漂移区；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极材料层和漏极材料层，所述漏极材料层在所述漂移区内；对所述源极材料层和漏极材料层进行离子注入，形成源极和漏极。采用本发明专利技术的方法能够提高LDMOS晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种LDMOS晶体管的形成方法及LDMOS晶体管，其中LDMOS晶体管的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部，所述鳍部内具有阱区；在所述鳍部内形成漂移区，所述阱区包围所述漂移区；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的顶部和侧壁，所述栅极结构部分覆盖所述漂移区；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极材料层和漏极材料层，所述漏极材料层在所述漂移区内；对所述源极材料层和漏极材料层进行离子注入，形成源极和漏极。采用本专利技术的方法能够提高LDMOS晶体管的性能。【专利说明】LDMOS晶体管的形成方法及LDMOS晶体管
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及LDMOS晶体管的形成方法及LDMOS晶体管。
技术介绍
横向扩散金属氧化物半导体晶体管(Lateral Diffus1n MOS, LDMOS)，由于具备高击穿电压，与CMOS工艺兼容的特性，被广泛应用于功率器件中。与传统MOS晶体管相比，LDMOS器件在漏区与栅极之间至少有一个隔离结构。LDMOS接高压时，通过该隔离结构来承受较高的电压降，获得高击穿电压的目的。现有技术公开了一种鳍式LDMOS晶体管，上述鳍式LDMOS晶体管的形成方法如下:参考图1和图2，提供半导体衬底10，所述半导体衬底具有第一鳍部111、第二鳍部112和位于第一鳍部111和第二鳍部112之间的第三鳍部113。第三鳍部113的长度远小于第一鳍部111和第二鳍部112。在第一鳍部111和第三鳍部113之间形成第一浅沟槽隔离结构121，第二鳍部112和第三鳍部113之间形成第二浅沟槽隔离结构122。第一浅沟槽隔离结构121和第二浅沟槽隔离结构122的高度低于第一鳍部111至第三鳍部113的高度。形成横跨第一鳍部111的第一栅极结构131，所述第一栅极结构131覆盖第一鳍部111的顶部和侧壁。第一栅极结构131还覆盖部分第一浅沟槽隔离结构121。其中，第一栅极结构131为多晶硅栅极结构，包括第一氧化硅层(图未示)和位于第一氧化硅层上第一多晶娃层。形成横跨第二鳍部112的第二栅极结构132，所述第二栅极结构132覆盖第二鳍部112的顶部和侧壁。第二栅极结构132还覆盖部分第二浅沟槽隔离结构122。第二栅极结构132也为多晶硅栅极结构，包括第二氧化硅层(图未示)和位于第二氧化硅层上第二多晶娃层。参考图3，在第一栅极结构131 —侧的第一鳍部111内形成第一源极凹槽141a，在第二栅极结构132 —侧的第二鳍部112内形成第二源极凹槽142a。在第三鳍部113内形成漏极凹槽15a。参考图4，在第一源极凹槽141a (参考图3)、第二源极凹槽142a (参考图3)形成锗硅层，接着对所述锗硅层进行离子注入，分别对应形成第一源极141和第二源极142。在漏极凹槽15a中形成锗硅层，对漏极凹槽的锗硅层进行离子注入，形成漏极15。其中锗硅层都高于各鳍部，对应形成的源极和漏极也都高于各鳍部。接着，参考图5，形成介质层16，覆盖第一鳍部111、第一源极141、第一栅极结构131、第一浅沟槽隔离结构121、漏极15、第三鳍部113、第二浅沟槽隔离结构122、第二栅极结构132、第二源极142和第二鳍部112。接着，参考图6，去除第一栅极结构131，在介质层内形成第一栅极结构凹槽171a，所述第一栅极结构凹槽171a底部露出第一鳍部111和部分第一浅沟槽隔离结构121。去除第二栅极结构132，在介质层内形成第二栅极结构凹槽172a，所述第二栅极结构凹槽172a底部露出第二鳍部112和部分第二浅沟槽隔离结构122。接着参考图7，在第一栅极结构凹槽171a内填充第一铝栅极结构材料层，形成第一铝栅极结构171。其中，第一铝栅极结构171包括第一栅氧层(图未示)和位于第一栅氧层上的第一铝层。在第二栅极结构凹槽172a内填充第二铝栅极结构材料层，形成第二铝栅极结构172。其中，第二铝栅极结构172包括第二栅氧层(图未示)和位于第二栅氧层上的笛一招g朱 ~- TP /Ζλ O当LDMOS晶体管开启时，在漏极15和第一源极141施加电压，电流可由第一源极141流至漏极15的过程中，由于第一浅沟槽隔离结构121的存在，LDMOS晶体管的电场分布被改变，第一浅沟槽隔离结构121承受了较大的电场。在漏极15和第二源极142施加电压，电流可由第二源极142流至漏极15的过程中，由于第二浅沟槽隔离结构122的存在，第二浅沟槽隔离结构122周围的电场分布被改变，第二浅沟槽隔离结构122承受了较大的电场。然而，现有技术的鳍式LDMOS晶体管的性能不佳。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术的鳍式LDMOS晶体管的性能不佳。为解决上述问题，本专利技术提供一种LDMOS晶体管的形成方法，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部，所述鳍部内具有阱区；在所述鳍部内形成漂移区，所述阱区包围所述漂移区；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的顶部和侧壁，所述栅极结构部分覆盖所述漂移区；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极材料层和漏极材料层，所述漏极材料层在所述漂移区内；对所述源极材料层和漏极材料层进行离子注入，形成源极和漏极。可选的，所述漂移区的注入类型与所述阱区的注入类型相反。可选的，所述栅极结构为多晶硅栅极结构。可选的，形成源极和漏极之后，所述形成方法还包括去除所述多晶硅栅极结构，形成金属栅极结构的步骤。可选的，形成所述栅极结构的同时，在所述漂移区上形成第一阻挡层，所述第一阻挡层与所述栅极结构厚度相同，所述第一阻挡层定义所述漏极的位置和宽度。可选的，形成所述栅极结构的同时，形成第二阻挡层，所述第二阻挡层在所述栅极结构远离所述漂移区的一侧，所述第二阻挡层与所述栅极结构厚度相同，所述第二阻挡层定义源极的位置和宽度。可选的，形成所述栅极结构的同时，在所述漂移区上形成第一阻挡层，并且在所述栅极结构远离所述漂移区的一侧形成第二阻挡层，所述第一阻挡层定义漏极的位置和宽度，所述第二阻挡层定义源极的位置和宽度。可选的，形成所述栅极结构的同时形成第一阻挡层和第二阻挡层的方法包括:在半导体衬底上形成栅极结构材料层；在所述栅极结构材料层上形成图形化的第一掩膜层，所述图形化的第一掩膜层定义所述栅极结构、所述第一阻挡层和所述第二阻挡层；以所述图形化的第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述栅极结构材料层，形成所述栅极结构、所述第一阻挡层和所述第二阻挡层。可选的，形成所述栅极结构、所述第一阻挡层和所述第二阻挡层的步骤后，形成源极材料层和漏极材料层的步骤之前，在所述栅极结构周围、所述第一阻挡层周围和所述第二阻挡层周围形成侧墙。可选的，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层的材料为多晶硅栅极结构。可选的，其特征在于，所述第一阻挡层为分立结构。可选的，两个所述LOMOS晶体管共漏极或者分别具有漏极。可选的，所述LDMOS晶体管为PMOS晶体管时，所述源极材料层和所述漏极材料层为锗硅层；所述LDMOS晶体管为NMOS晶体管时，所述源极材料层和所述漏极材料层为碳化娃层。本专利技术还提供一种LDMOS晶体管，包括:半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部，所述鳍部内具有阱区；横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的顶部和侧壁；位于所述栅极结构两侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LDMOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部，所述鳍部内具有阱区；在所述鳍部内形成漂移区，所述阱区包围所述漂移区；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的顶部和侧壁，所述栅极结构部分覆盖所述漂移区；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极材料层和漏极材料层，所述漏极材料层在所述漂移区内；对所述源极材料层和漏极材料层进行离子注入，形成源极和漏极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，
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