利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS及其制作方法，该方法包括：制备半导体衬底；在半导体衬底内形成N‑漂移区，同时形成肖特基二极管的阴极；在半导体衬底内形成P型注入阱；在P型注入阱与N‑漂移区邻接部分的上表面形成闸极；在N‑漂移区内形成肖特基二极管的保护环；在闸极中靠近N‑漂移区的一侧以及N‑漂移区的上方形成合金阻挡区，合金阻挡区中间开一窗口形成合金区；在合金区上方形成接触孔，同时形成肖特基二极管的阳极。本发明专利技术将肖特基二极管嫁接于传统的LDMOS，利用肖特基二极管在漂移区形成的空间电荷区，以优化漂移区特性，减小其尺寸，增加其浓度，获得最小的导通电阻并维持高的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】
利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS及其制作方法
本专利技术属于半导体器件制造领域，尤其涉及一种利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS及其制作方法。
技术介绍
场板广泛应用于低中高压LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)的制作，场板的主要原理是利用电容的耦合作用来提高BV(击穿电压)，抑制HCI(热载流子效应)以及减小Rdson(导通电阻)。如图1所示的ContactFieldPlate(接触孔场板)LDMOS包括P型注入阱1、N-漂移区2、P+和N+有源区构成的源极3、闸极(Poly)4、合金阻挡层5、N+有源区构成的漏极6和接触孔7，一般应用于中压器件(10V～16V),是一种比较新型的场板技术。如图2所示的接触孔场板LDMOS的等效电路图，闸极与漏级间有N-漂移区的漂移电阻，Contact(接触孔)与漂移区形成的介质电容形成跨接于源极和漏极之间的场板电容，该电容有效地影响电流分布，抑制电流聚集，并改善电场强度。接触孔场板突破了ILD(中间绝缘层)的厚度限制而实现金属场板的延续，能够在某种程度上缓解热载流子效应，有效地抑制电流聚集，从而降低峰值电场，但是仍然缺乏足够的耐压和足够的效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中接触孔场板LDMOS仍然缺乏足够的耐压和效率的缺陷，提供一种利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS及其制作方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术一方面提供一种利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法，包括以下步骤：步骤S101、制备半导体衬底；步骤S102、在所述半导体衬底内形成N-漂移区，同时形成肖特基二极管的阴极；步骤S103、在所述半导体衬底内形成P型注入阱，所述P型注入阱与所述N-漂移区左右相接，形成沟道区域；步骤S104、在所述P型注入阱与所述N-漂移区邻接部分的上表面形成闸极；步骤S105、在所述N-漂移区内形成所述肖特基二极管的保护环；步骤S106、在所述P型注入阱内形成源极，所述源极包括P+有源区和第一N+有源区；步骤S107、在所述N-漂移区内形成漏极，所述漏极包括第二N+有源区；步骤S108、在所述闸极中靠近所述N-漂移区的一侧以及所述N-漂移区的上方形成合金阻挡区，所述合金阻挡区中间开一窗口，所述窗口区域形成合金区；步骤S109、在所述合金区上方形成接触孔，同时形成所述肖特基二极管的阳极；步骤S110、在所述源极、所述漏极、所述闸极和所述接触孔区域分别引出电极引线。优选地，所述合金阻挡区由合金阻挡层光刻工艺形成。优选地，所述接触孔由接触孔层光刻工艺形成。本专利技术另一方面提供一种利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS，其利用如上所述的方法制作而成，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底中的P型注入阱和N-漂移区，所述N-漂移区同时也是肖特基二极管的阴极；位于所述P型注入阱中的源极，所述源极包括P+有源区和第一N+有源区；位于所述N-漂移区中的漏极，所述漏极包括第二N+有源区；位于所述P型注入阱和所述N-漂移区上方的闸极；位于所述N-漂移区中的所述肖特基二极管的保护环；位于所述闸极中靠近所述N-漂移区的一侧以及所述N-漂移区的上方的合金阻挡区，以及位于所述合金阻挡区中间的合金区；位于所述合金区上方的接触孔，所述接触孔同时也是所述肖特基二极管的阳极；与所述源极、所述漏极、所述闸极和所述接触孔电连接的电极引线。优选地，所述合金阻挡区由合金阻挡层光刻工艺形成。优选地，所述接触孔由接触孔层光刻工艺形成。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：利用高压肖特基二极管开启电压低、击穿电压高的优势，将其嫁接于传统的LDMOS，利用肖特基二极管在漂移区形成的空间电荷区，以优化漂移区特性，减小其尺寸，增加其浓度，从而获得最小的导通电阻并维持高的击穿电压。附图说明图1为现有技术中接触孔场板LDMOS的结构框图。图2为现有技术中接触孔场板LDMOS的等效电路图。图3为本专利技术实施例1的利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法流程图。图4为本专利技术实施例1的利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法与肖特基二极管制作方法效果对比图。图5为本专利技术实施例2的利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS的结构框图。图6为本专利技术实施例2的利用肖特基二极管作场板制作的LDMOS的等效电路图。附图标记说明：1—P型注入阱2—N-漂移区3—源极4—闸极5—合金阻挡层6—漏极7—接触孔8—合金区9—肖特基二极管保护环具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例提供了一种利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法，图3示意了该制作方法的流程，图4示意了该制作方法与肖特基二极管制作方法的效果对比。如图3所示，利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法包括以下步骤：步骤S101、制备半导体衬底。步骤S102、在所述半导体衬底内形成N-漂移区，同时形成高压肖特基二极管的阴极。步骤S103、在所述半导体衬底内形成P型注入阱，所述P型注入阱与所述N-漂移区左右相接，形成沟道区域。此时，LDMOS的制作效果如图4所示的A-1部分，肖特基二极管的制作效果如图4所示的B-1部分。步骤S104、在所述P型注入阱与所述N-漂移区邻接部分的上表面形成闸极。此时，LDMOS的制作效果如图4所示的A-2部分，肖特基二极管的制作效果如图4所示的B-2部分。步骤S105、在所述N-漂移区内形成所述肖特基二极管的保护环。P型保护环与N-漂移区互相作用，在N型区域形成空间电荷区，从而增加击穿电压。步骤S106、在所述P型注入阱内形成源极，所述源极包括P+有源区和第一N+有源区。步骤S107、在所述N-漂移区内形成漏极，所述漏极包括第二N+有源区。此时，LDMOS的制作效果如图4所示的A-3部分，肖特基二极管的制作效果如图4所示的B-3部分。步骤S108、在所述闸极中靠近所述N-漂移区的一侧以及所述N-漂移区的上方形成合金阻挡区，所述合金阻挡区中间开一窗口，所述窗口区域形成合金区；本实施例中，所述合金阻挡区由合金阻挡层光刻工艺形成。此时，LDMOS的制作效果如图4所示的A-4部分，肖特基二极管的制作效果如图4所示的B-4部分。步骤S109、在所述合金区上方形成接触孔，同时形成所述肖特基二极管的阳极；本实施例中，所述接触孔由接触孔层光刻工艺形成。步骤S110、在所述源极、所述漏极、所述闸极和所述接触孔上分别引出电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S101、制备半导体衬底；/n步骤S102、在所述半导体衬底内形成N-漂移区，同时形成肖特基二极管的阴极；/n步骤S103、在所述半导体衬底内形成P型注入阱，所述P型注入阱与所述N-漂移区左右相接，形成沟道区域；/n步骤S104、在所述P型注入阱与所述N-漂移区邻接部分的上表面形成闸极；/n步骤S105、在所述N-漂移区内形成所述肖特基二极管的保护环；/n步骤S106、在所述P型注入阱内形成源极，所述源极包括P+有源区和第一N+有源区；/n步骤S107、在所述N-漂移区内形成漏极，所述漏极包括第二N+有源区；/n步骤S108、在所述闸极中靠近所述N-漂移区的一侧以及所述N-漂移区的上方形成合金阻挡区，所述合金阻挡区中间开一窗口，所述窗口区域形成合金区；/n步骤S109、在所述合金区上方形成接触孔，同时形成所述肖特基二极管的阳极；/n步骤S110、在所述源极、所述漏极、所述闸极和所述接触孔区域分别引出电极引线。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用肖特基二极管作场板制作LDMOS的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101、制备半导体衬底；
步骤S102、在所述半导体衬底内形成N-漂移区，同时形成肖特基二极管的阴极；
步骤S103、在所述半导体衬底内形成P型注入阱，所述P型注入阱与所述N-漂移区左右相接，形成沟道区域；
步骤S104、在所述P型注入阱与所述N-漂移区邻接部分的上表面形成闸极；
步骤S105、在所述N-漂移区内形成所述肖特基二极管的保护环；
步骤S106、在所述P型注入阱内形成源极，所述源极包括P+有源区和第一N+有源区；
步骤S107、在所述N-漂移区内形成漏极，所述漏极包括第二N+有源区；
步骤S108、在所述闸极中靠近所述N-漂移区的一侧以及所述N-漂移区的上方形成合金阻挡区，所述合金阻挡区中间开一窗口，所述窗口区域形成合金区；
步骤S109、在所述合金区上方形成接触孔，同时形成所述肖特基二极管的阳极；
步骤S110、在所述源极、所述漏极、所述闸极和所述接触孔区域分别引出电极引线。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金阻挡区由合金阻挡层光刻工艺形成。

【专利技术属性】
技术研发人员：林威，
申请(专利权)人：上海先进半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31