LDMOS器件及其制备方法技术

技术编号:28043404 阅读:37 留言:0更新日期:2021-04-09 23:26
本发明专利技术涉及一种LDMOS器件及其制备方法,通过在半导体衬底和层间介质层之间设置阻挡层阻,可以在刻蚀层间介质层形成场板孔时使得场板孔刻蚀停止于阻挡层阻上。通过在阻挡层与漂移区之间设置第一氧化层,可以使得阻挡层表面形成台阶。由于阻挡层具有至少一层刻蚀停止层,且阻挡层表面形成有台阶,因此形成的至少两级孔场板呈阶梯状分布,且从栅极结构到漏区方向,第1级孔场板至第n级孔场板的下端逐渐远离所述漂移区,进而可以使得漂移区的前端和后段电场分布更均匀,提高LDMOS器件的击穿电压。另外,由于本申请中取消了漏区附近的浅沟槽隔离结构,因此可降低导通电阻。

【技术实现步骤摘要】
LDMOS器件及其制备方法
本专利技术涉及半导体领域,特别是涉及一种LDMOS器件及其制备方法。
技术介绍
LDMOS(LateralDouble-DiffusedMOSFET,横向扩散金属氧化物半导体)是一种横向功率器件,易于与低压信号以及其他器件单片集成,且有高耐压、高增益、低失真等优点,被广泛应用于功率集成电路中。LDMOS的结构性能直接影响到功率集成电路的性能。衡量LDMOS性能的主要参数有导通电阻和击穿电压,导通电阻越小、击穿电压越大,LDMOS的性能越好。传统技术中,通常采用STI(ShallowTrenchIsolation,浅沟道隔离)技术以提高击穿电压,但专利技术人在实现传统技术的过程中发现,采用STI技术会导致导通电阻增大。因此,需要提出一种提高击穿电压的同时不影响导通电阻的LDMOS器件。
技术实现思路
基于此,有必要针对传统技术中提高了击穿电压的同时也增大了导通电阻的问题,提供一种LDMOS器件及其制备方法。一种LDMOS器件的制备方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底中形成有体区和漂移区,所述体区内设置源区,所述漂移区内设置漏区,且所述半导体衬底上还形成有栅极结构;在所述半导体衬底上沉积第一氧化层,所述第一氧化层位于所述漏区和部分所述漂移区上;在所述半导体衬底上形成阻挡层,所述阻挡层包括n-1层刻蚀停止层,其中n为大于等于2的整数,当n大于2时,所述刻蚀停止层层叠设置,相邻所述刻蚀停止层之间设置有绝缘层,所述阻挡层覆盖所述漂移区和所述第一氧化层,所述阻挡层具有台阶,所述漂移区上对应的所述阻挡层所在的平面低于所述第一氧化层上对应的所述阻挡层所在的平面;形成层间介质层并刻蚀所述层间介质层和所述阻挡层,以形成n级场板孔,,其中,所述漂移区上对应的第1层刻蚀停止层至第n-1层刻蚀停止层上分别对应设置第1级场板孔至第n-1级场板孔,还在所述第一氧化层上对应的第n-1层刻蚀停止层上设置第n级场板孔。在其中一个实施例中,所述层间介质层包括氧化物。在其中一个实施例中,所述形成层间介质层并刻蚀所述层间介质层和所述阻挡层,以形成n级场板孔,还包括:同时刻蚀所述层间介质层形成源极接触孔和漏极接触孔,所述源极接触孔刻蚀停止于所述源区,所述漏极接触孔刻蚀停止于所述漏区;在所述源极接触孔、所述漏极接触孔、所述n级场板孔中填充金属以形成源电极、漏电极、和n级孔场板。在其中一个实施例中,所述第一氧化层的厚度包括在其中一个实施例中,所述绝缘层包括氧化物,所述绝缘层的厚度包括一种LDMOS器件,包括:半导体衬底,所述半导体衬底中形成有体区和漂移区,所述体区内设置源区,所述漂移区内设置漏区,且所述半导体衬底上还设有栅极结构;第一氧化层,设置于部分所述漂移区上,且邻接所述漏区;阻挡层,包括n-1层刻蚀停止层,其中n为大于等于2的整数,当n大于2时,所述刻蚀停止层层叠设置,相邻所述刻蚀停止层之间设置有绝缘层,所述阻挡层覆盖所述漂移区和所述第一氧化层,所述阻挡层具有台阶,所述漂移区上对应的所述阻挡层所在的平面低于所述第一氧化层上对应的所述阻挡层所在的平面;层间介质层,覆盖所述半导体衬底;所述LDMOS器件还包括n级孔场板,其中,所述漂移区上对应的第1层刻蚀停止层至第n-1层刻蚀停止层上分别对应设置第1级孔场板至第n-1级孔场板,还在所述第一氧化层上对应的第n-1层刻蚀停止层上设置第n级孔场板。在其中一个实施例中,从所述栅极结构到所述漏区方向,所述第1级孔场板至所述第n级孔场板的下端逐渐远离所述漂移区,其中,靠近所述栅极结构的第1级孔场板下端与所述漂移区的距离最小,靠近所述漏区的所述第n级孔场板下端与所述漂移区的距离最大。在其中一个实施例中,所述层间介质层包括氧化物。在其中一个实施例中,所述阻挡层与所述栅极结构和所述漏区交叠。在其中一个实施例中,所述第一氧化层的厚度包括和/或所述绝缘层包括氧化物,所述绝缘层的厚度包括上述LDMOS器件及其制备方法,由于阻挡层具有至少一层刻蚀停止层,且阻挡层表面形成有台阶,形成的至少两级孔场板呈阶梯状分布。从栅极结构到漏区方向,第1级孔场板至第n级孔场板的下端逐渐远离所述漂移区,进而使得漂移区的前端和后端电场分布更均匀,提高LDMOS器件的击穿电压。另外,由于本申请中取消了漏区附近的浅沟槽隔离结构,因此可降低导通电阻。故本方案在降低导通电阻的同时提高了器件的击穿电压,使得器件具备更优异的性能。附图说明图1为本申请的一个实施例提供的LDMOS器件制备方法流程图;图2A~图2E为图1所述方法制备形成的LDMOS器件截面示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是在于限制本专利技术。请参见图1,本申请的一个实施例提供一种LDMOS器件的制备方法,包括以下步骤:S100:提供半导体衬底,半导体衬底中形成有漂移区和体区,漂移区内设置漏区,体区内设置源区,半导体衬底上还形成有栅极结构。具体的,请参见图2A,半导体衬底100可以是硅衬底,或者绝缘层上覆硅(SiliconOnInsulator,SOI)衬底等,本实施例中半导体衬底100为P型硅衬底,可通过外延生长形成。在半导体衬底100中通过阱注入工艺形成P阱作为体区110。然后在半导体衬底100上通过注入工艺形成N型轻掺杂区作为漂移区120。在体区110内注入N型杂质形成源区111,在漂移区120内注入N型杂质形成漏区121,源区111和漏区121的掺杂浓度可以相同,且可同时通过掺杂形成。在半导体衬底100上还形成有栅极结构130,栅极结构130与体区110和漂移区120部分交叠。栅极结构130包括依次设置于半导体衬底100上的栅氧化层131和栅极132。栅氧化层131可以是二氧化硅,栅极132可以是金属、多晶硅等。栅极结构130还包括位于栅极132两侧的侧墙结构。本实施例中,取消了在漏区121附近的浅沟槽隔离结构,进而可以降低器件的导通电阻。S200本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种LDMOS器件的制备方法,其特征在于,包括:/n提供半导体衬底,所述半导体衬底中形成有体区和漂移区,所述体区内设置源区,所述漂移区内设置漏区,且所述半导体衬底上还形成有栅极结构;/n在所述半导体衬底上沉积第一氧化层,所述第一氧化层位于所述漏区和部分所述漂移区上;/n在所述半导体衬底上形成阻挡层,所述阻挡层包括n-1层刻蚀停止层,其中n为大于等于2的整数,当n大于2时,所述刻蚀停止层层叠设置,相邻所述刻蚀停止层之间设置有绝缘层,所述阻挡层覆盖所述漂移区和所述第一氧化层,所述阻挡层具有台阶,所述漂移区上对应的所述阻挡层所在的平面低于所述第一氧化层上对应的所述阻挡层所在的平面;/n形成层间介质层并刻蚀所述层间介质层和所述阻挡层,以形成n级场板孔,其中,所述漂移区上对应的第1层刻蚀停止层至第n-1层刻蚀停止层上分别对应设置第1级场板孔至第n-1级场板孔,还在所述第一氧化层上对应的第n-1层刻蚀停止层上设置第n级场板孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种LDMOS器件的制备方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底中形成有体区和漂移区,所述体区内设置源区,所述漂移区内设置漏区,且所述半导体衬底上还形成有栅极结构;
在所述半导体衬底上沉积第一氧化层,所述第一氧化层位于所述漏区和部分所述漂移区上;
在所述半导体衬底上形成阻挡层,所述阻挡层包括n-1层刻蚀停止层,其中n为大于等于2的整数,当n大于2时,所述刻蚀停止层层叠设置,相邻所述刻蚀停止层之间设置有绝缘层,所述阻挡层覆盖所述漂移区和所述第一氧化层,所述阻挡层具有台阶,所述漂移区上对应的所述阻挡层所在的平面低于所述第一氧化层上对应的所述阻挡层所在的平面;
形成层间介质层并刻蚀所述层间介质层和所述阻挡层,以形成n级场板孔,其中,所述漂移区上对应的第1层刻蚀停止层至第n-1层刻蚀停止层上分别对应设置第1级场板孔至第n-1级场板孔,还在所述第一氧化层上对应的第n-1层刻蚀停止层上设置第n级场板孔。


2.根据权利要求1所述的LDMOS器件的制备方法,其特征在于,所述层间介质层包括氧化物。


3.根据权利要求2所述的LDMOS器件的制备方法,其特征在于,所述形成层间介质层并刻蚀所述层间介质层和所述阻挡层,以形成n级场板孔,还包括:
同时刻蚀所述层间介质层形成源极接触孔和漏极接触孔,所述源极接触孔刻蚀停止于所述源区,所述漏极接触孔刻蚀停止于所述漏区;
在所述源极接触孔、所述漏极接触孔、所述n级场板孔中填充金属以形成源电极、漏电极和n级孔场板。


4.根据权利要求3所述的LDMOS器件的制备方法,其特征在于,所述第一氧化层的厚度包括


5.根据权利要求4所述的LDMOS器件的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:金华俊李春旭
申请(专利权)人:无锡华润上华科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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