晶体管的形成方法技术

一种晶体管的形成方法，包括：形成基底；在基底上形成栅极材料层；对栅极材料层进行第一刻蚀，去除部分栅极材料层，露出部分基底；对露出的基底进行第一离子注入，在基底内形成具有第一掺杂离子的体区，体区延伸至剩余的栅极材料层下方；对剩余的栅极材料层进行第二刻蚀，去除远离体区的一侧的部分栅极材料层，形成栅极。本发明专利技术通过两次刻蚀形成栅极，并在两次刻蚀之间进行形成体区的第一离子注入，使第一离子注入直接对露出的基底表面进行，利用离子在基底内的扩散实现体区向栅极下方的延伸，既能实现所形成的栅极对体区的覆盖，实现栅极对体区的控制能力，又能够减小体区和栅极之间重叠区域的尺寸，有利于进一步提高所形成晶体管的击穿电压。

The formation of transistors

The method includes forming a transistor, forming substrate; forming a gate material layer on a substrate; a first etching of the gate material layer, removing part of the grid material layer, exposed portion of the substrate; the substrate is exposed on the first ion implantation, forming body region has a first dopant ions within the substrate, the body region extending below to the rest of the gate material layer; the second layer of gate material etching on the remaining portion of the gate material layer is removed, the other side away from the body region, forming a gate. The present invention through two etching to form the grid, and the first ion formation body region into between two of the first etching, ion implantation directly on the substrate surface exposed by ion diffusion, extending within the substrate to achieve body region under the gate, the gate can be achieved by the formation of coverage on the body region to achieve control of the gate, the body region, and can reduce the overlapping area between body size and gate area, which is conducive to further improve the breakdown voltage of the transistor.

【技术实现步骤摘要】
晶体管的形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种晶体管的形成方法。
技术介绍
横向扩散场效应(LateralDiffusionMOS,LDMOS)晶体管是一种通过平面扩散(planardiffusion)在半导体基板表面形成横向电流路径的半导体结构。与传统MOS晶体管相比，LDMOS晶体管中源区和漏区之间具有轻掺杂区，被称之为漂移区。因此在LDMOS晶体管在源区和漏区之间连接高压时，漂移区能够承受较高的电压降，所以LDMOS晶体管能够具有较高的击穿电压。LDMOS晶体管能够与互补金属氧化物半导体工艺兼容，所以LDMOS晶体管被广泛应用于功率器件中。对于用作功率集成电路的LDMOS晶体管，导通电阻(Rdson)和击穿电压(BreakdownVoltage,BV)是衡量其器件性能的两个重要指标。LDMOS晶体管包括位于半导体衬底内的源区区域、漏区区域以及位于源区区域和漏区区域之间的沟道区，栅极位于沟道区域上方。此外，与传统场效应晶体管不同的是，LDMOS晶体管中漏区区域与栅极之间的距离大于源区区域与栅极之间的距离，并且漏区区域位于用以分隔沟道区域和漏区区域的掺杂阱内。为了改善所述LDMOS晶体管的性能，LDMOS晶体管常常采用表面电场缩减(Reducedsurfaceelectricfield,RESURF)技术与低厚度外延(EPI)或N型阱区(N-Well)以达到提高击穿电压和降低导通电阻的目的。但是现有技术形成的LDMOS晶体管的击穿电压有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种晶体管的形成方法，提高LDMOS晶体管的击穿电压。为解决上述问题，本专利技术提供一种晶体管的形成方法，包括：形成基底；在所述基底上形成栅极材料层；对所述栅极材料层进行第一刻蚀，去除部分所述栅极材料层，露出部分所述基底；对露出的所述基底进行第一离子注入，在所述基底内形成具有第一掺杂离子的体区，所述体区延伸至剩余的所述栅极材料层下方；对剩余的所述栅极材料层进行第二刻蚀，去除远离所述体区的一侧的部分所述栅极材料层，形成栅极。可选的，进行第一刻蚀的步骤包括：在所述栅极材料层上形成第一掩膜，所述第一掩膜具有露出所述栅极材料层表面的第一开口；以所述第一掩膜为掩膜，进行第一刻蚀，露出部分所述基底；在进行第一离子注入之后，在进行第二刻蚀之前，所述形成方法还包括：去除所述第一掩膜。可选的，所述第一掩膜的材料包括光刻胶。可选的，所述第一离子注入的步骤包括：以所述第一掩膜为掩膜，进行第一离子注入。可选的，形成的晶体管为N型晶体管，所述第一掺杂离子为P型离子。可选的，所述P型掺杂离子包括：硼离子、铟离子或镓离子中的一种或多种。可选的，所述第一离子注入的步骤包括：采用侧向离子注入的方式进行所述第一离子注入。可选的，采用侧向离子注入的方式进行所述第一离子注入的步骤中，所述第一离子注入的倾斜角度在30°到45°范围内，所述倾斜角度为注入方向与所述基底表面法线之间的夹角。可选的，进行第一离子注入的步骤中，所述体区和剩余的所述栅极材料层重叠区域的尺寸小于0.1微米。可选的，进行第二刻蚀的步骤包括：形成覆盖所述体区和部分栅极材料层表面的第二掩膜，所述第二掩膜具有露出所述栅极材料层表面的第二开口；以所述第二掩膜为掩膜，进行第二刻蚀，去除部分栅极材料层，形成栅极。可选的，所述第二掩膜的材料包括光刻胶。可选的，采用干法刻蚀的方式进行第一刻蚀或第二刻蚀，或者采用干法刻蚀的方式进行第一刻蚀和第二刻蚀。可选的，在形成基底之后，在形成栅极材料层之前，还包括：在所述基底上形成栅氧材料层；形成栅极材料层的步骤包括：在所述栅氧材料层上形成所述栅极材料层；进行第一刻蚀的步骤还包括：对所述栅氧材料层进行第一刻蚀，去除部分栅氧材料层，露出所述基底；进行第二刻蚀的步骤还包括：对剩余的所述栅氧材料层进行第二刻蚀，去除远离所述体区的一侧的部分所述栅氧材料层，形成栅氧层，所述栅氧层与所述栅极构成栅极结构。可选的，形成所述栅氧材料层的步骤包括：通过热氧化的方式形成所述栅氧材料层。可选的，所述晶体管为横向扩散场效应晶体管；形成基底的步骤包括：提供衬底；在所述衬底内形成隔离结构；在所述隔离结构一侧的衬底内形成具有第二掺杂离子的漂移区，所述漂移区与所述隔离结构具有第一间隔；进行第一刻蚀的步骤包括：去除所述隔离结构上方以及与所述隔离结构相邻部分衬底上方的栅极材料层，露出所述隔离结构顶部以及与所述隔离结构相邻部分衬底，剩余的所述栅极材料层位于所述漂移区以及与所述漂移区相邻的部分衬底上方；进行第一离子注入的步骤中，在与所述隔离结构相邻的衬底内形成所述体区，所述体区与所述漂移区具有第二间隔，所述第二间隔小于所述第一间隔；进行第二刻蚀的步骤中，去除所述漂移区上方且远离所述体区一侧的部分栅极材料层，形成所述栅极，所述栅极位于部分所述体区、部分所述漂移区以及所述体区和所述漂移区间的部分衬底上；形成所述栅极之后，所述形成方法还包括：在栅极一侧的体区内形成源区，所述源区具有第二掺杂离子；在所述栅极另一侧的漂移区内形成漏区，所述漏区内具有第二掺杂离子。可选的，形成的晶体管为N型晶体管，所述第二掺杂离子为N型离子。可选的，所述N型离子包括：磷离子、砷离子或锑离子中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术通过第一刻蚀去除部分栅极材料层，露出部分基底表面；之后向露出的基底表面进行第一离子注入，形成体区；再通过第二刻蚀去除远离所述体区的一侧的部分所述栅极材料层，形成栅极。本专利技术通过两次刻蚀形成栅极，并在两次刻蚀之间进行形成体区的第一离子注入，使第一离子注入直接对露出的基底表面进行，利用离子在基底内的扩散实现体区向栅极下方的延伸，既能实现所形成的栅极对所述体区的覆盖，实现栅极对体区的控制能力，又能够减小体区和栅极之间重叠区域的尺寸，有利于进一步提高所形成晶体管的击穿电压，减小导通电阻。在本专利技术可选实施例中，在提供基底之后，在形成栅极材料层之前，所述形成方法还包括：在所述基底上形成栅氧材料层。由于所述栅氧材料层通常是通过热氧化的方式形成，在形成栅氧材料层之后进行形成体区的第一离子注入，能够有效避免体区内的第一掺杂离子在形成栅氧材料层的过程中发生扩散，有效减小所述体区与所形成栅极的重叠区域，提高所形成晶体管的击穿电压。附图说明图1是一种LDMOS晶体管的剖面结构示意图；图2至图8是本专利技术晶体管形成方法一实施例各个步骤中间结构的剖面结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有技术中的LDMOS晶体管的击穿电压有待进一步提高。现结合现有技术形成LDMOS晶体管的过程分析问题的原因：参考图1，示出了一种LDMOS晶体管的剖面结构示意图。如图1所示，LDMOS晶体管包括衬底10；位于衬底10内具有一定间隔的N型漂移区11和P型体区12；位于衬底10上的栅极结构14，所述栅极结构14位于部分P型体区12、部分N型漂移区11以及P型体区12和N型漂移区11间衬底10的上方。在形成所述LDMOS晶体管时，所述栅极结构14是在所述N型漂移区11和所述P型体区12之后通过一次刻蚀工艺而形成。因此为了保证栅极结构14覆盖部分的P型体区12，从而保证栅极结构14对P型体区12的控制能力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：形成基底；在所述基底上形成栅极材料层；对所述栅极材料层进行第一刻蚀，去除部分所述栅极材料层，露出部分所述基底；对露出的所述基底进行第一离子注入，在所述基底内形成具有第一掺杂离子的体区，所述体区延伸至剩余的所述栅极材料层下方；对剩余的所述栅极材料层进行第二刻蚀，去除远离所述体区的一侧的部分所述栅极材料层，形成栅极。

【技术特征摘要】
1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：形成基底；在所述基底上形成栅极材料层；对所述栅极材料层进行第一刻蚀，去除部分所述栅极材料层，露出部分所述基底；对露出的所述基底进行第一离子注入，在所述基底内形成具有第一掺杂离子的体区，所述体区延伸至剩余的所述栅极材料层下方；对剩余的所述栅极材料层进行第二刻蚀，去除远离所述体区的一侧的部分所述栅极材料层，形成栅极。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，进行第一刻蚀的步骤包括：在所述栅极材料层上形成第一掩膜，所述第一掩膜具有露出所述栅极材料层表面的第一开口；以所述第一掩膜为掩膜，进行第一刻蚀，露出部分所述基底；在进行第一离子注入之后，在进行第二刻蚀之前，所述形成方法还包括：去除所述第一掩膜。3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜的材料包括光刻胶。4.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的步骤包括：以所述第一掩膜为掩膜，进行第一离子注入。5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成的晶体管为N型晶体管，所述第一掺杂离子为P型离子。6.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述P型掺杂离子包括：硼离子、铟离子或镓离子中的一种或多种。7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的步骤包括：采用侧向离子注入的方式进行所述第一离子注入。8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，采用侧向离子注入的方式进行所述第一离子注入的步骤中，所述第一离子注入的倾斜角度在30°到45°范围内，所述倾斜角度为注入方向与所述基底表面法线之间的夹角。9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，进行第一离子注入的步骤中，所述体区和剩余的所述栅极材料层重叠区域的尺寸小于0.1微米。10.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，进行第二刻蚀的步骤包括：形成覆盖所述体区和部分栅极材料层表面的第二掩膜，所述第二掩膜具有露出所述栅极材料层表面的第二开口；以所述第二掩膜为掩膜，进行第二刻蚀，去除部分栅极材料层，形成栅极。11.如权利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜的材料包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德艳，马燕春，郑大燮，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31