横向双扩散晶体管的制造方法技术

本申请提供了一种横向双扩散晶体管的制造方法，包括：在衬底中形成漂移区；在漂移区表面形成栅氧化层和栅极导体层；在源端区域刻蚀栅极导体层和栅氧化层，注入形成体区；以光刻胶为掩模在体区内斜向注入形成第一类型注入区；在栅极导体层和体区表面形成第一阻挡层；经由第一阻挡层在第一类型注入区之间形成第二类型注入区；以及部分刻蚀第一阻挡层，暴露出第二类型注入区和部分第一类型注入区，形成第二阻挡层，以光刻胶为掩模斜向注入形成第一类型注入区，再分步刻蚀第一阻挡层，不仅可以缩小注入区尺寸，减小器件尺寸，有效降低源漏导通电阻，还能节省原料，节约成本，整个制造过程极大地简化了工艺步骤，降低了操作难度。

【技术实现步骤摘要】
横向双扩散晶体管的制造方法
本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种横向双扩散晶体管的制造方法。
技术介绍
横向双扩散MOS(LateralDouble-DiffusedMOSFET，LDMOS)晶体管作为功率场效应晶体管的一种，因具有热稳定性好、增益高、热阻低等优良特性，得到了广泛应用。衡量LDMOS性能的主要参数有导通电阻和击穿电压，在实际应用中，要求在满足源漏击穿电压off-BV足够高的前提下，尽量降低源漏导通电阻Rdson。通常采用的方法是在不断提高漂移区浓度的同时，通过降低表面电场(Reducesurfaceelectricfield，RESURF)理论，使其能够完全耗尽。另外，器件的尺寸也会影响器件的导通电阻，现有的LDMOS由于制造工艺的影响，尺寸较大，阻抗较高。图1d示出了传统LDMOS的源端区域的截面示意图。如图1d，该LDMOS器件的形成包括：提供衬底101；在衬底101顶部形成漂移区102和；在漂移区102表面上形成栅氧化层111和栅极导体层112，并刻蚀形成开口；经由开口注入离子形成体区103；在开口两侧的栅极导体层112的侧壁上形成阻挡层121；采用光刻胶做掩模，在体区103中形成N+源区；去除光刻胶后，再次采用新的光刻胶为掩模，在体区103中形成P+体接触区；以及采用金属硅化物层151分别覆盖栅极导体层112和体区103的表面；在金属硅化物层151的表面形成介质层161，且刻蚀出贯穿至金属硅化物层151表面的通孔，用于引出源极电极。该源端区域的N+源区和P+体接触区的形成，受限于光刻能力，尺寸较大。以180nm工艺的NLDMOS为例，其每个注入区宽度达到0.4um左右，在此基础上，LDMOS器件的源端与漏端之间的导通电阻会很大，进而会降低器件的性能；且此工艺形成结构的步骤较为复杂，多次使用光刻胶，不易操作。因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种横向双扩散晶体管的制造方法，可以在缩小多源端区域注入区的尺寸的同时，提供更为简洁的制造工艺，节省原料，缩小器件尺寸，有效的降低源漏导通电阻，便于实现。根据本专利技术提供的一种横向双扩散晶体管的制造方法，其包括：在衬底的顶部形成漂移区；在所述漂移区表面形成依次堆叠的栅氧化层和栅极导体层，所述栅极导体层定义出相互隔开的漏端区域和源端区域；在所述源端区域经由图案化的光刻胶层刻蚀所述栅极导体层和栅氧化层，形成开口，经由所述开口在所述漂移区中注入离子形成体区；以所述光刻胶层为掩模由所述开口分别在所述体区的顶部两端斜向注入离子形成第一类型注入区；在所述栅极导体层和所述体区表面形成第一阻挡层；以及经由所述第一阻挡层在所述体区两端的所述第一类型注入区之间注入离子形成第二类型注入区。优选地，所述第一阻挡层在所述体区表面呈凹字形。优选地，所述形成第二类型注入区之后还包括：部分刻蚀所述第一阻挡层，暴露出所述第二类型注入区和部分所述第一类型注入区，以形成第二阻挡层。优选地，根据所述光刻胶层的厚度限定所述第一类型注入区在所述体区内的宽度。优选地，斜向注入时，注入方向与所述衬底表面的法线之间的夹角为20-60°。优选地，所述第一阻挡层在体区上方的凹口宽度与所述第一类型注入区之间的距离相等，所述第二类型注入区与位于所述体区两端的两个所述第一类型注入区分别邻接。优选地，所述第二阻挡层为形成于所述开口中的，位于所述开口两侧的所述栅极导体层的两个侧壁上的相互独立的两个侧墙。优选地，在所述开口两侧的所述栅极导体层的两个侧壁上形成的所述第一阻挡层的厚度大于在所述两个侧壁中间的凹口处形成的所述第一阻挡层的厚度。优选地，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一阻挡层。优选地，通过调整各向同性和各向异性的刻蚀速率，使所述栅极导体层表面和所述第二类型注入区表面的所述第一阻挡层被完全刻蚀，而所述两个侧壁上的所述第一阻挡层被部分刻蚀，以形成所述第二阻挡层。优选地，所述制造方法还包括：在所述第二阻挡层之间和所述栅极导体层的裸露表面上形成金属硅化物层；在所述金属硅化物层和所述第二阻挡层的表面上形成介质层，所述介质层在对应所述第二类型注入区的区域上方形成有通孔，连通至所述金属硅化物层；在所述漏端区域、所述栅极导体层表面和所述通孔中分别形成金属接触引出漏极电极、栅极电极和源极电极。优选地，所述第一类型注入区具有第一掺杂类型，所述第二类型注入区具有第二掺杂类型，所述第一掺杂类型为P型，所述第二掺杂类型为N型；或者，所述第一掺杂类型为N型，所述第二掺杂类型为P型。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的横向双扩散晶体管的制造方法，包括在衬底中形成漂移区；在漂移区表面形成栅氧化层和栅极导体层；在源端区域经由图案化的光刻胶刻蚀栅极导体层和栅氧化层，注入形成体区；以上述光刻胶为掩模在体区内斜向注入形成第一类型注入区；在栅极导体层和体区表面形成第一阻挡层；经由第一阻挡层在第一类型注入区之间形成第二类型注入区。以光刻胶为掩模斜向注入形成第一类型注入区，控制注入区的注入宽度，不仅可以缩小注入区尺寸，减小器件尺寸，有效降低源漏导通电阻，还极大地节省了工艺步骤，使得第一类型注入区的形成较为简单，降低了工艺难度，从而实现在简化供应流程的同时降低器件的导通电阻。进一步地，使第一阻挡层覆盖体区和栅极导体层，并且在体区上方的开口位置呈凹字形，使得第一阻挡层下方的半导体结构得到保护，在后续形成第二阻挡层时，还可以直接刻蚀第一阻挡层，从而节省原料，避免阻挡层材料的浪费，且节省工艺步骤和节约成本，整个制造过程极大地简化了工艺步骤，降低了操作难度。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。图1a-图1d分别示出传统横向双扩散晶体管的制造方法中源端区域在各个阶段的截面结构示意图；图2示出根据本专利技术实施例的横向双扩散晶体管在源端区域的截面结构示意图；图3示出根据本专利技术实施例的横向双扩散晶体管的制造方法的流程图；图4a～图4h分别示出根据本专利技术一实施例的横向双扩散晶体管的制造方法中源端区域在各个阶段的截面结构示意图；图5a～图5f分别示出根据本专利技术另一实施例的横向双扩散晶体管的制造方法中源端区域在各个阶段的截面结构示意图。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附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的半导体结构。在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上方，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向双扩散晶体管的制造方法，包括：/n在衬底的顶部形成漂移区；/n在所述漂移区表面形成依次堆叠的栅氧化层和栅极导体层，所述栅极导体层定义出相互隔开的漏端区域和源端区域；/n在所述源端区域经由图案化的光刻胶层刻蚀所述栅极导体层和栅氧化层，形成开口，经由所述开口在所述漂移区中注入离子形成体区；/n以所述光刻胶层为掩模由所述开口分别在所述体区的顶部两端斜向注入离子形成第一类型注入区；/n在所述栅极导体层和所述体区表面形成第一阻挡层；以及/n经由所述第一阻挡层在所述体区两端的所述第一类型注入区之间注入离子形成第二类型注入区。/n

【技术特征摘要】
1.一种横向双扩散晶体管的制造方法，包括：
在衬底的顶部形成漂移区；
在所述漂移区表面形成依次堆叠的栅氧化层和栅极导体层，所述栅极导体层定义出相互隔开的漏端区域和源端区域；
在所述源端区域经由图案化的光刻胶层刻蚀所述栅极导体层和栅氧化层，形成开口，经由所述开口在所述漂移区中注入离子形成体区；
以所述光刻胶层为掩模由所述开口分别在所述体区的顶部两端斜向注入离子形成第一类型注入区；
在所述栅极导体层和所述体区表面形成第一阻挡层；以及
经由所述第一阻挡层在所述体区两端的所述第一类型注入区之间注入离子形成第二类型注入区。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一阻挡层在所述体区表面呈凹字形。


3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述形成第二类型注入区之后还包括：
部分刻蚀所述第一阻挡层，暴露出所述第二类型注入区和部分所述第一类型注入区，以形成第二阻挡层。


4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，根据所述光刻胶层的厚度限定所述第一类型注入区在所述体区内的宽度。


5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，斜向注入时，注入方向与所述衬底表面的法线之间的夹角为20-60°。


6.根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述第一阻挡层在体区上方的凹口宽度与所述第一类型注入区之间的距离相等，所述第二类型注入区与位于所述体区两端的两个所述第一类型注入区分别邻接。

【专利技术属性】
技术研发人员：韩广涛，
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