一种NLDMOS管及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种NLDMOS管及其制备方法，NLDMOS管的制备方法包括：在半导体衬底上依次形成局部场氧和栅极结构，局部场氧的边缘处具有第一端部区域，栅极结构包括相互连接的第一部分和第二部分，第一部分位于半导体衬底上，第二部分位于局部场氧上，且第一部分和第二部分的交界处位于第一端部区域上；对第一部分进行n型离子注入；对第二部分进行p型离子注入，形成n型掺杂的第一部分和p型掺杂的第二部分，第二部分能够降低所述栅极结构与局部场氧之间的电势差，从而降低了由于栅极结构所引起的寄生电容的总电量，提高了NLDMOS管的开关速度，降低了半导体器件的功耗、增强了半导体器件的稳定性；还提高半导体器件的耐压水平。还提高半导体器件的耐压水平。还提高半导体器件的耐压水平。

【技术实现步骤摘要】
一种NLDMOS管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体
，特别涉及一种NLDMOS管及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属
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氧化物
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半导体场效应晶体管(Metal
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Oxide
‑
Semiconductor Field
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Effect Transistor，MOSFET)，也称MOS管，被广泛应用于车载、家电、数码等领域，是一种重要且常见的基础电子器件。其中，N型Laterally
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Diffused Metal
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Oxide Semiconductor管(NLDMOS管)更是高压高功率应用中的皇冠。
[0003]为了防止局部场氧10(即硅局部氧化隔离，locos)在“鸟嘴”处电场畸变以及在后续工艺中硅局部氧化隔离损耗形成击穿的薄弱点，如图1所示，传统的NLDMOS管的栅极结构20会延长并覆盖所述局部场氧10呈“鸟嘴”状的第一端部区域11。其中，在NLDMOS管的源极S和漏极D的n型离子注入工艺中，通常还会对栅极结构20的整个表面注入n型离子，这种制备方法形成的NLDMOS管的寄生电容较大，而寄生电容的取值影响了NLDMOS管的开关时间、功耗以及半导体器件的稳定性，且寄生电容的取值越大，NLDMOS管的开关时间长使得，NLDMOS管的开关的速度就越慢，半导体器件的功耗越大，半导体器件的稳定性差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种NLDMOS管及其制备方法，可以降低NLDMOS管的寄生电容。
[0005]为了解决以上问题，本专利技术提供一种NLDMOS管的制备方法，包括以下步骤：
[0006]在半导体衬底上依次形成局部场氧和栅极结构，其中，所述局部场氧的边缘处具有第一端部区域，所述栅极结构包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述半导体衬底上，所述第二部分位于所述局部场氧上，且所述第一部分和第二部分的交界处位于所述第一端部区域上；
[0007]在所述半导体衬底上形成图形化的第一掩模层，图形化的所述第一掩模层覆盖所述第二部分，并以图形化的所述第一掩模层为掩模，对所述第一部分进行n型离子注入，再去除所述第一掩模层；以及
[0008]在所述半导体衬底上形成图形化的第二掩模层，图形化的所述第二掩模层覆盖所述第一部分，并以图形化的所述第二掩模层为掩模，对所述第二部分进行p型离子注入，再去除所述第二掩模层。
[0009]可选的，所述在半导体衬底上形成局部场氧和栅极结构的方法包括：
[0010]在所述半导体衬底中形成n型掺杂的漂移区，并在所述半导体衬底中定义形成源极的源极区域以及形成漏极的漏极区域，其中，所述源极区域间隔设置在所述漂移区的外侧，所述漏极区域位于所述漂移区中；
[0011]在所述半导体衬底上形成局部场氧和栅极结构，其中，所述局部场氧位于所述源极区域和漏极区域之间的所述漂移区上，所述第一部分位于所述局部场氧和源极区域之间
的半导体衬底上，且跨设在所述漂移区的边界上，所述第二部分位于所述局部场氧上；
[0012]在所述栅极结构的外侧形成侧墙。
[0013]进一步的，所述源极区域包括接触设置的第一源极区域和第二源极区域，所述第二源极区域位于所述第一源极区域和漂移区之间。
[0014]进一步的，图形化的所述第一掩模层覆盖了所述第一源极区域、所述栅极结构的第二部分。
[0015]进一步的，图形化的所述第二掩模层覆盖了所述第二源极区域、漏极区域、所述第一部分和位于所述栅极结构外侧的局部场氧。
[0016]进一步的，所述形成侧墙的方法包括：
[0017]在所述第一部分远离所述第二部分的端部形成第一侧墙，其中，所述第一侧墙覆盖所述第一部分的端部表面；
[0018]在所述第二部分远离所述第一部分的端部形成第二侧墙，其中，所述第二侧墙覆盖所述第二部分的端部表面，且位于所述局部场氧上。
[0019]可选的，所述半导体衬底为p型硅衬底。
[0020]另一方面，本专利技术还提供一种NLDMOS管，包括形成于半导体衬底上的局部场氧和栅极结构，所述局部场氧的边缘处具有第一端部区域，所述栅极结构包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述半导体衬底上，所述第二部分位于所述局部场氧上，且所述第一部分和第二部分的交界处位于所述第一端部区域上，
[0021]其中，所述第一部分掺杂有n型离子，所述第二部分掺杂有p型离子。
[0022]可选的，所述半导体衬底中形成有源极、漏极和漂移区，所述源极与所述漂移区间隔设置，所述漏极位于所述漂移区中，所述局部场氧位于所述源极和漏极之间的所述漂移区上，所述第一部分位于所述局部场氧和源极区域之间的半导体衬底上，且跨设在所述漂移区的边界上。
[0023]进一步的，所述源极包括接触设置的第一源极和第二源极，所述第二源极位于所述第一源极和漂移区之间，所述第一源极掺杂有p型离子，所述第二源极掺杂有n型离子，所述漏极掺杂有n型离子。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术提供一种NLDMOS管及其制备方法，NLDMOS管的制备方法包括以下步骤：在半导体衬底上依次形成局部场氧和栅极结构，其中，所述局部场氧的边缘处具有第一端部区域，所述栅极结构包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述半导体衬底上，所述第二部分位于所述局部场氧上，且所述第一部分和第二部分的交界处位于所述第一端部区域上；在所述半导体衬底上形成图形化的第一掩模层，图形化的所述第一掩模层覆盖所述第二部分，并以图形化的所述第一掩模层为掩模，对所述第一部分进行n型离子注入，再去除所述第一掩模层；以及在所述半导体衬底上形成图形化的第二掩模层，图形化的所述第二掩模层覆盖所述第一部分，并以图形化的所述第二掩模层为掩模，对所述第二部分进行p型离子注入，再去除所述第二掩模层，形成n型掺杂的第一部分和p型掺杂的第二部分，所述第二部分能够降低所述栅极结构与局部场氧之间的电势差，从而降低了由于栅极结构所引起的寄生电容的总电量，提高了NLDMOS管的开关速度，降低了半导体器件的功耗、增强了半导体器件的稳定性。n型掺杂的第一部分和p型掺杂的第二部分使得栅极结
构引入了PN结，该PN结位于所述第一端部区域上，使得能够降低所述栅极结构的电场峰值，提高半导体器件的耐压水平。
附图说明
[0026]图1为一种NLDMOS管的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术一实施例提供的一种NLDMOS管的制备方法的流程示意图；
[0028]图3为本专利技术一实施例提供的半导体衬底的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术一实施例在第一次离子注入时的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术一实施例在第二次离子注入时的结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NLDMOS管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在半导体衬底上依次形成局部场氧和栅极结构，其中，所述局部场氧的边缘处具有第一端部区域，所述栅极结构包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述半导体衬底上，所述第二部分位于所述局部场氧上，且所述第一部分和第二部分的交界处位于所述第一端部区域上；在所述半导体衬底上形成图形化的第一掩模层，图形化的所述第一掩模层覆盖所述第二部分，并以图形化的所述第一掩模层为掩模，对所述第一部分进行n型离子注入，再去除所述第一掩模层；以及在所述半导体衬底上形成图形化的第二掩模层，图形化的所述第二掩模层覆盖所述第一部分，并以图形化的所述第二掩模层为掩模，对所述第二部分进行p型离子注入，再去除所述第二掩模层。2.如权利要求1所述的NLDMOS管的制备方法，其特征在于，所述在半导体衬底上形成局部场氧和栅极结构的方法包括：在所述半导体衬底中形成n型掺杂的漂移区，并在所述半导体衬底中定义形成源极的源极区域以及形成漏极的漏极区域，其中，所述源极区域间隔设置在所述漂移区的外侧，所述漏极区域位于所述漂移区中；在所述半导体衬底上依次形成局部场氧和栅极结构，其中，所述局部场氧位于所述源极区域和漏极区域之间的所述漂移区上，所述第一部分位于所述局部场氧和源极区域之间的半导体衬底上，且跨设在所述漂移区的边界上，所述第二部分位于所述局部场氧上；在所述栅极结构的外侧形成侧墙。3.如权利要求2所述的NLDMOS管的制备方法，其特征在于，所述源极区域包括接触设置的第一源极区域和第二源极区域，所述第二源极区域位于所述第一源极区域和漂移区之间。4.如权利要求3所述的NLDMOS管的制备方法，其特征在于，图形化的所述第一掩模层覆盖了所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：