[发明专利]一种非对称LDMOS工艺偏差的监控结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种非对称LDMOS工艺偏差的监控结构。本发明还涉及一种非对称LDMOS工艺偏差监控结构的制造方法。

背景技术

BCD工艺被广泛应用于各种电源管理，功放等产品中，该类产品中的核心器件就是非对称LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)，非对称LDMOS器件性能的好坏，直接决定了该类产品的性能和成本。而非对称LDMOS的性能很大程度上依赖工艺上的控制。通常的非对称LDMOS器件的性能决定于器件的沟道长度(LCH)，沟道积累区(LA)，以及栅极场板等。由于非对称LDMOS器件的沟道主要由阱区决定，而在工艺控制中阱区的面内偏差通常是很大的，达到0.2um~0.3um，但是非对称LDMOS器件的沟道每变化0.1um，都会对该类器件的各种电学参数有很大的影响，即阱区在工艺上的偏差对非对称LDMOS器件在性能上的差异起决定性的作用。目前在工艺生产上有对阱区偏差的监控结构，但该监控结构并不能直接反应非对称LDMOS器件性能上的差异，不能直接提出对工艺上偏差的监控要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非对称LDMOS器件工艺偏差的监控结构，该监控结构通过测量两个设计相同的非对称LDMOS器件电学性能上的差异，如导通电阻，击穿电压等参数，来判断工艺上关键层次偏差的大小。从而通过调整工艺的方法，来减小非对称LDMOS器件的偏差，提高器件的性能以及面内的均一性。本发明还提供了一种非对称LDMOS器件工艺偏差监控结构的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的非对称LDMOS器件工艺偏差的监控结构，包括：版图设计完全相同并列排布的两个非对称LDMOS器件，所述两个非对称LDMOS器件具有共P型阱区，所述共P型阱区中形成有间隔排列的N型重参杂区和P型重参杂区；所述两个非对称LDMOS器件共用一衬底引出端，所述两个非对称LDMOS的源极均与共用的衬底引出端通过金属硅化物以及接触孔和金属引线共接，所述两个非对称LDMOS的栅极分别作为引出端，所述两个非对称LDMOS的漏极分别作为引出端。

一种非对称LDMOS工艺偏差监控结构的制造方法，包括：

步骤一、在P型衬底上利用外延技术生成N型外延层；

步骤二、在N型外延层上利用离子注入技术分别生成N型埋层和P型埋层，其中非对称LDMOS器件做在N型埋层内；

步骤三、在硅片内利用氧化技术分别形成有源区和隔离用的场区；

步骤四、在硅片内利用离子注入技术分别生成N型阱区和P型阱区；

步骤五、在硅片内利用氧化技术，在有源区上形成栅氧，利用CVD技术淀积多晶硅，并利用光刻技术形成多晶硅栅极；

步骤六、在硅片内利用离子注入技术分别生成N型重参杂区和P型重参杂，分别形成非对称LDMOS器件的源极、漏极和衬底引出端；

步骤七、在硅片内利用CVD技术淀积氧化层，形成介质层；

步骤八、在硅片形成通孔和金属层，将非对称LDMOS器件的源极，漏极，衬底和栅极引出。

其中，两个非对称LDMOS器件的栅极分别连接到两个不同的PAD（打线引出端）,两个非对称LDMOS器件的漏极分别连接到两个不同的PAD，两个非对称LDMOS器件的源极和一个衬底通过金属硅化物、接触孔和金属引线连接到同一个PAD上。

本发明非对称LDMOS工艺偏差监控结构是用于在硅片上监控工艺偏差引起对非对称LDMOS器件性能的影响，进而根据非对称LDMOS器件性能上的要求提出对关键工艺偏差提出要求。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明非对称LDMOS工艺偏差监控结构的示意图。

图2是本发明非对称LDMOS工艺偏差监控结构的版图设计示意图。

附图标记说明

1是N型埋层

2是P型阱区

3是N型阱区

4是场区

5是N型重掺杂区

6是P型重掺杂区

7是多晶硅栅

8是源极

9是漏极

10是栅极。

具体实施方式

如图1所示，本发明的非对称LDMOS器件工艺偏差的监控结构，包括：两个版图设计完全相同的非对称LDMOS器件；