横向双扩散晶体管及其制造方法技术

公开一种横向双扩散晶体管及其制造方法，该横向双扩散晶体管包括：衬底；位于所述衬底顶部的阱区、漂移区和分别位于所述阱区和所述漂移区中的源区和漏区；位于所述漂移区表面的第一介质层；位于所述漂移区表面且覆盖所述第一介质层的第一部分表面的第一场板；部分覆盖所述第一场板表面并堆叠在所述第一介质层的第二部分表面上的第二介质层；以及位于所述第二介质层表面上的第二场板，其中，所述第二场板包括至少一个接触通道。该横向双扩散晶体管采用接触通道作为第二场板，减少了制作工艺，同时增加了第二场板与硅衬底之间的距离，使得晶体管的击穿电压提升，同时导通电阻降低。

Transverse double diffused transistor and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
横向双扩散晶体管及其制造方法
本专利技术涉及半导体
，具体地，涉及一种横向双扩散晶体管及其制造方法。
技术介绍
功率场效应晶体管是一种重要的晶体管。所述功率场效应晶体管主要包括垂直扩散MOS(VerticalDiffusedMetalOxidesemiconductor，VDMOS)晶体管和横向扩散MOS(LateralDouble-DiffusedMOSFET，LDMOS)晶体管。相对于VDMOS晶体管，LDMOS晶体管具有许多优点，如与平面CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容、更好的热稳定性和频率稳定性、更高的增益、更低的反馈电容和热阻、以及恒定的输入阻抗，因此得到了广泛应用。而在横向双扩散晶体管(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，所以为了获得较高的关断击穿电压(off-BV)和较低的导通阻抗(Rdson)，需要在漂移区掺杂浓度与漂移区氧化层厚度之间做一个折中，以获得比较适合的off-BV和Rdson。现有技术的VDMOS器件在介质层表面形成单一的场板，场板与半导体表面间距离恒定，且氧化物介质层厚度均匀，无法同时满足较高的关断击穿电压(off-BV)和较低的导通阻抗(Rdson)的要求，导致晶体管性能较差。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种优化的横向双扩散晶体管及其制造方法，通过采用CMOS工艺里的标准工艺步骤的金属硅化物阻挡层作第二介质层以及采用接触通道作第二场板，以形成厚度递增的阶梯状场板介质层并增加第二场板距离硅衬底的距离，从而有效提升晶体管的击穿电压并降低导通电阻。根据本专利技术的一方面，提供一种横向双扩散晶体管，包括：衬底；位于所述衬底顶部的阱区、漂移区和分别位于所述阱区和所述漂移区中的源区和漏区；位于所述漂移区表面的第一介质层；位于所述漂移区表面且覆盖所述第一介质层的第一部分表面的第一场板；部分覆盖所述第一场板表面并堆叠在所述第一介质层的第二部分表面上的第二介质层；以及位于所述第二介质层表面上的第二场板，其中，所述第二场板包括至少一个接触通道。优选地，所述第二介质层为金属硅化物阻挡层，以使被所述金属硅化物阻挡层覆盖的区域不能形成金属硅化物。优选地，所述金属硅化物阻挡层为氧化层。优选地，所述接触通道为沿垂直于所述第二介质层的表面方向延伸的通孔内填充的金属塞。优选地，所述第二场板包括多个接触通道，多个所述接触通道沿从所述源区至所述漏区的延伸方向排成一列。优选地，所述多个接触通道中，位于所述第一场板上方的所述第二介质层表面的接触通道的高度小于位于所述第一介质层上方的所述第二介质层表面的接触通道的高度。优选地，多个所述接触通道分别连接至不同的电位。优选地，所述横向双扩散晶体管还包括：侧墙，位于所述第一场板的侧壁与所述第二介质层的接触处，用作隔离层。优选地，所述第一介质层沿从所述源区至所述漏区的方向延伸，且部分覆盖所述漏区。根据本专利技术的另一方面，提供一种横向双扩散晶体管的制作方法，包括：在所述衬底顶部形成阱区、漂移区和分别位于所述阱区和所述漂移区中的源区和漏区；在所述漂移区表面形成第一介质层；形成位于所述漂移区表面且覆盖所述第一介质层的第一部分表面的第一场板；形成部分覆盖所述第一场板表面并堆叠在所述第一介质层的第二部分表面上的第二介质层；以及形成位于所述第二介质层表面上的第二场板，其中，所述第二场板包括至少一个接触通道。可选地，所述第二介质层为金属硅化物阻挡层，以使被所述第二阻挡层覆盖的区域不能形成金属硅化物。可选地，所述金属硅化物阻挡层为氧化层。可选地，所述接触通道为沿垂直于所述第二介质层的表面方向延伸的通孔内填充的金属塞。可选地，所述第二场板包括多个接触通道，多个所述接触通道沿从所述源区至所述漏区的延伸方向排成一列。可选地，所述多个接触通道中，位于所述第一场板上方的所述第二介质层表面的接触通道的高度小于位于所述第一介质层上方的所述第二介质层表面的接触通道的高度。可选地，多个所述接触通道分别连接至不同的电位。可选地，所述横向双扩散晶体管制造方法还包括：在所述第一场板的侧壁与所述第二介质层的接触处形成侧墙。可选地，形成所述第二介质层的步骤包括：在所述衬底、所述第一场板和所述第一介质层的表面沉积所述金属硅化物阻挡层；在所述漂移区上方的所述金属硅化物阻挡层的表面覆盖阻挡掩膜；以及刻蚀去除所述阻挡掩膜未覆盖的所述金属硅化物阻挡层。可选地，形成所述第二场板的步骤包括：在所述第二介质层表面依次沉积氧化物层、刻蚀阻挡层和层间介质层；刻蚀所述层间介质层、刻蚀阻挡层和氧化物层以形成至少一个通孔；以及在所述通孔中沉积金属形成金属塞并进行平坦化。可选地，所述第一场板包括多晶硅，所述第一介质层包括氧化物。可选地，所述第一介质层的厚度为300-800埃，所述第二介质层的厚度为500-1000埃。本专利技术提供的横向双扩散晶体管制造方法，通过采用接触通道作第二场板，无需再对多晶硅进行刻蚀以形成第二场板，节约了资源，节省了晶体管的占用空间，同时保证了第二场板距离衬底表面的高度，从而实现击穿电压的提升和导通电阻的降低。优选地，第二场板包括多个排列成一排的接触通道，多个接触通道可以分别连接不同的电位，增加横向双扩散晶体管与其他元器件之间的电性连接。多个不连续的接触通道还可以改变电场的分布，从而提升击穿电压。优选地，采用晶体管制备工艺中通常使用的金属硅化物阻挡层作第二介质层，既能在第一介质层表面堆叠金属硅化物阻挡层来保证漏区表面的介质层厚度，又能对下层的硅起到保护作用。金属硅化物阻挡层充当介质层，无需再次对氧化层进行刻蚀来形成第二介质层，和传统的方法需要额外的第二介质层及第二场板制造工艺相比，本专利技术减少了制作工艺，同时在第一介质层表面堆叠金属硅化物阻挡层来保证漏区表面的介质层厚度，形成从源区至漏区阶段状的介质层结构，从而有效提升晶体管的击穿电压并降低导通电阻。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出传统横向双扩散晶体管的截面结构示意图；图2示出本专利技术实施例的横向双扩散晶体管的截面结构示意图；图3a至图3l示出根据本专利技术的实施例的制造横向双扩散晶体管的方法的各个阶段的截面图；图4示出根据本专利技术另一实施例的横向双扩散晶体管的截面示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向双扩散晶体管，其特征在于，包括：/n衬底；/n位于所述衬底顶部的阱区、漂移区和分别位于所述阱区和所述漂移区中的源区和漏区；/n位于所述漂移区表面的第一介质层；/n位于所述漂移区表面且覆盖所述第一介质层的第一部分表面的第一场板；/n部分覆盖所述第一场板表面并堆叠在所述第一介质层的第二部分表面上的第二介质层；以及/n位于所述第二介质层表面上的第二场板，/n其中，所述第二场板包括至少一个接触通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种横向双扩散晶体管，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底顶部的阱区、漂移区和分别位于所述阱区和所述漂移区中的源区和漏区；
位于所述漂移区表面的第一介质层；
位于所述漂移区表面且覆盖所述第一介质层的第一部分表面的第一场板；
部分覆盖所述第一场板表面并堆叠在所述第一介质层的第二部分表面上的第二介质层；以及
位于所述第二介质层表面上的第二场板，
其中，所述第二场板包括至少一个接触通道。


2.根据权利要求1所述的横向双扩散晶体管，其特征在于，所述第二介质层为金属硅化物阻挡层，以使被所述金属硅化物阻挡层覆盖的区域不能形成金属硅化物。


3.根据权利要求2所述的横向双扩散晶体管，其特征在于，所述金属硅化物阻挡层为氧化层。


4.根据权利要求1所述的横向双扩散晶体管，其特征在于，所述接触通道为沿垂直于所述第二介质层的表面方向延伸的通孔内填充的金属塞。


5.根据权利要求1所述的横向双扩散晶体管，其特征在于，所述第二场板包括多个接触通道，多个所述接触通道沿从所述源区至所述漏区的延伸方向排成一列。


6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆阳，韩广涛，葛薇薇，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33