超低导通电阻LDMOS及其制作方法技术

技术编号:27223510 阅读:66 留言:0更新日期:2021-02-04 11:44
本发明专利技术公开了一种超低导通电阻LDMOS及其制作方法,该方法包括P体区光罩版的版图和闸极光罩版的版图的制作步骤,P体区光罩版包括第一P体区区域,闸极光罩版包括第一闸极区域,两个区域相邻且位置相切,P体区光罩版还包括第二P体区区域,其以第一P体区区域的中心点位置为中心在第一P体区区域的四个方向分别增大一预设长度,在靠近第一闸极区域一侧扣除第一闸极区域部分;该制作方法还使用P体区光罩版进行P体区光罩版闸极刻蚀,以形成P体区窗口。本发明专利技术通过版图算法的更新,即将P体区光罩版上的PBD区域在四个方向上分别增大一预设长度,使PBD扩大范围,从而增大了该区域的透光率,提高了超低导通电阻LDMOS的生产良率。提高了超低导通电阻LDMOS的生产良率。提高了超低导通电阻LDMOS的生产良率。

【技术实现步骤摘要】
超低导通电阻LDMOS及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域,特别涉及一种超低导通电阻LDMOS(横向扩散闸极管)及其制作方法。

技术介绍

[0002]超低导通电阻LDMOS具有增益高、导通电阻低等优点,广泛应用于功率集成电路。图1是一种常见的超低导通电阻LDMOS的结构示意图,该超低导通电阻LDMOS具有Psub(P型衬底)1、STI(浅沟槽隔离)2、N-漂移区3、PBD(P-BODY,P体区)5和Poly(闸极)4。
[0003]图8为现有技术中制造超低导通电阻LDMOS所用到的光罩版的版图的示意图,其中包括了有源区光罩版、P体区光罩版、闸极光罩版和N-漂移区光罩版。图8中标识出了各区域的相对位置,具体包括有源区区域11、P体区区域12、闸极区域13和N-漂移区14,其中P体区区域12和闸极区域13相邻且位置相切。
[0004]现有的超低导通电阻LDMOS制作过程如图2~图7所示,包括以下步骤:
[0005]第1步,如图2所示,在Psub1内通过有源区光罩(如图8所示,光罩版的版图上的有源区区域11)光刻、刻蚀、化学机械抛光形成STI2。
[0006]第2步,如图3所示,在Psub1内通过N-漂移区光罩光刻、刻蚀、离子注入形成N-漂移区3。
[0007]第3步,如图4所示,在Psub1的上表面生长闸极氧化物,通过闸极淀积形成闸极层6。
[0008]第4步,如图5所示,为P体区光罩版闸极刻蚀步骤,在闸极层6上涂覆第一光刻胶7,其中PR表示光刻胶,如图8所示,P体区光罩版上P体区区域12的极性为可透光,光照时Psub1上表面的PBD窗口区域(即图5中的第一刻蚀区8所对应的区域)的第一光刻胶7和闸极层6被刻蚀掉。
[0009]第5步,如图6所示,为PBD离子注入步骤,从Psub1上表面的PBD窗口区域大角度注入离子,在Psub1内形成PBD5。
[0010]第6步,如图7所示,为闸极光罩版闸极刻蚀步骤,如图8所示,闸极光罩版上的闸极区域13的极性为不可透光,光照时闸极区域以外的Psub1表面(即图7中的第二刻蚀区9)的第二光刻胶10和闸极层6被刻蚀掉,形成闸极4。
[0011]第7步,去除第二光刻胶10后超低导通电阻LDMOS的剖面结构如图1所示。
[0012]现有技术中,PBD由大角度注入离子并依靠Poly的自对准形成比较短的沟道,从而降低导通电阻。由图6可见,第5步中由于PBD窗口大小限制,大角度注入离子时PBD这一层的transmission rate(透光率)过小(<0.1%),很容易导致某些区域刻蚀不充分。
[0013]由图5和图7对比可知,PBD区域之上的有源区在第4步P体区光罩版闸极刻蚀步骤和第6步闸极光罩版闸极刻蚀步骤中都被刻蚀到了,存在有源区的双重刻蚀。并且在P体区光罩版闸极刻蚀步骤和闸极光罩版闸极刻蚀步骤中,需要闸极的自对准来保证闸极区域和PBD区域的相切,在Poly自对准或曝光出现偏差的情况下,这种方式容易导致poly residue
(闸极残余),上述原因使得目前超低导通电阻LDMOS生产时良率不理想。

技术实现思路

[0014]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有超低导通电阻LDMOS制作过程中PBD层的透光率过小、某些区域刻蚀不充分使得超低导通电阻LDMOS生产时良率不理想的缺陷,提供一种超低导通电阻LDMOS及其制作方法。
[0015]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0016]本专利技术提供一种超低导通电阻LDMOS的制作方法,该制作方法包括P体区光罩版的版图制作步骤和闸极光罩版的版图制作步骤,所述P体区光罩版包括第一P体区区域,所述闸极光罩版包括第一闸极区域,所述第一P体区区域与所述第一闸极区域相邻且位置相切,所述P体区光罩版还包括第二P体区区域,所述第二P体区区域为以所述第一P体区区域的中心点位置为中心在所述第一P体区区域的四个方向分别增大一预设长度,在靠近所述第一闸极区域的一侧扣除所述第一闸极区域的部分;
[0017]所述制作方法还包括以下步骤:
[0018]使用所述P体区光罩版进行P体区光罩版闸极刻蚀,以形成P体区窗口。
[0019]较佳地,所述预设长度在0.8um(微米)~10um之间。
[0020]较佳地,所述第二P体区区域在远离所述第一闸极区域的一侧延伸至所述P体区光罩版的边缘。
[0021]较佳地,所述闸极光罩版还包括第二闸极区域,所述第二闸极区域包括所述第一闸极区区域与所述第一P体区区域;
[0022]所述制作方法还包括使用所述闸极光罩版进行闸极光罩版闸极刻蚀,以形成闸极。
[0023]较佳地,在所述P体区光罩版闸极刻蚀步骤之前,还包括以下步骤:
[0024]制备P型衬底;
[0025]在所述P型衬底内通过有源区光罩光刻、刻蚀、化学机械抛光形成浅沟槽隔离;
[0026]在所述P型衬底内通过N-漂移区光罩光刻、刻蚀、离子注入形成N-漂移区;
[0027]在所述P型衬底上表面生长闸极氧化物,进行闸极淀积以形成闸极层;
[0028]在所述闸极层上涂覆第一光刻胶。
[0029]较佳地,在所述P体区光罩版的闸极刻蚀步骤之后,所述闸极光罩版闸极刻蚀之前还包括以下步骤:
[0030]通过所述P体区窗口大角度注入离子,以在所述P型衬底内形成P体区,去除所述第一光刻胶;
[0031]在所述P型衬底的上表面涂覆第二光刻胶;
[0032]所述闸极光罩版闸极刻蚀之后还包括以下步骤:
[0033]去除所述第二光刻胶。
[0034]本专利技术还提供一种超低导通电阻LDMOS,其使用如上所述的超低导通电阻LDMOS的制作方法制作而成。
[0035]本专利技术的积极进步效果在于:在P体区光罩版和闸极光罩版的版图制作步骤中,在不改变器件布局的前提下,通过版图算法的更新,即将P体区光罩版上的PBD区域在四个方
向上分别增大一定的预设长度,以使PBD在STI上面扩大范围,因为PBD的范围扩大了,所以增大了该区域的透光率,提高了超低导通电阻LDMOS的生产良率。进一步将闸极光罩版上的闸极区域扩大到将原PBD区域即第一P体区区域包括进来,使原PBD区域之上的有源区在闸极光罩版闸极刻蚀步骤中不再被刻蚀,解决了有源区双重刻蚀的问题;改进后的PBD区域和闸极区域不再相切,由此彻底解决了闸极与PBD对准的问题,消除了闸极残余的可能性,大幅提高了超低导通电阻LDMOS的生产良率。
附图说明
[0036]图1为现有技术中超低导通电阻LDMOS的结构的剖面示意图。
[0037]图2为现有技术中超低导通电阻LDMOS的制作工艺第1步的器件结构示意图。
[0038]图3为现有技术中超低导通电阻LDMOS的制作工艺第2步的器件结构示意图。
[0039]图4为现有技术中超低导通电阻LDMOS的制作工艺第3步的器件结本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低导通电阻LDMOS的制作方法,包括P体区光罩版的版图制作步骤和闸极光罩版的版图制作步骤,所述P体区光罩版包括第一P体区区域,所述闸极光罩版包括第一闸极区域,所述第一P体区区域与所述第一闸极区域相邻且位置相切,其特征在于,所述P体区光罩版还包括第二P体区区域,所述第二P体区区域为以所述第一P体区区域的中心点位置为中心,在所述第一P体区区域的四个方向分别增大一预设长度,在靠近所述第一闸极区域的一侧扣除所述第一闸极区域的部分;所述制作方法还包括以下步骤:使用所述P体区光罩版进行P体区光罩版闸极刻蚀,以形成P体区窗口。2.如权利要求1所述的超低导通电阻LDMOS的制作方法,其特征在于,所述预设长度在0.8um~10um之间。3.如权利要求1所述的超低导通电阻LDMOS的制作方法,其特征在于,所述第二P体区区域在远离所述第一闸极区域的一侧延伸至所述P体区光罩版的边缘。4.如权利要求1所述的超低导通电阻LDMOS的制作方法,其特征在于,所述闸极光罩版还包括第二闸极区域,所述第二闸极区域包括所述第一闸极区域与所述第一P体区...

【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:

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