[发明专利]横向双扩散场效应管及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201410260908.6 申请日: 2014-06-12
公开(公告)号: CN105448979B 公开(公告)日: 2018-07-10
发明(设计)人: 郑大燮;曹国豪 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 应战;骆苏华
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 衬底 半导体 漂移区 第一导电类型 横向双扩散 场效应管 杂质离子 浅沟槽隔离结构 反型掺杂 掺杂 体区 导电类型 栅极结构 栅漏寄生电容 漂移 延伸 减小 包围
【说明书】:

一种横向双扩散场效应管及其形成方法,横向双扩散场效应管包括:半导体衬底,半导体衬底中掺杂有第一导电类型的杂质离子;位于半导体衬底内的第一浅沟槽隔离结构;位于半导体衬底内的漂移区,漂移区包围第一浅沟槽隔离结构,所述漂移区中掺杂有第二导电类型的杂质离子,第二导电类型与第一导电类型相反;位于所述漂移区内的反型掺杂区,反型掺杂区的深度小于漂移区的深度,反型掺杂区中掺杂有第一导电类型的杂质离子;位于漂移区一侧的半导体衬底内的体区,体区中掺杂有第一导电类型的杂质离子;位于半导体衬底上形成栅极结构,栅极结构的一端延伸至体区的上方,另一端延伸至第一浅沟槽隔离结构上方。横向双扩散场效应管的栅漏寄生电容减小。

技术领域

发明涉及半导体制作领域,特别涉及一种横向双扩散场效应管及其形成方法。

背景技术

功率场效应管主要包括垂直双扩散场效应管(VDMOS,Vertical Double-DiffusedMOSFET)和横向双扩散场效应管(LDMOS,Lateral Double-Diffused MOSFET)两种类型。其中,相较于垂直双扩散场效应管(VDMOS),横向双扩散场效应管(LDMOS)具有诸多优点,例如,后者具有更好的热稳定性和频率稳定性、更高的增益和耐久性、更低的反馈电容和热阻,以及恒定的输入阻抗和更简单的偏流电路。

现有技术中,一种常规的N型横向双扩散场效应管结构如图1所示,包括:半导体衬底(图中未示出),位于半导体衬底中的P阱100;位于P阱100内的N型漂移区101;位于N型漂移区101中的浅沟槽隔离结构104,所述浅沟槽隔离结构104用于增长横向双扩散场效应管导通的路径,以增大横向双扩散场效应管的击穿电压;位于N型漂移区101一侧的P阱100内的P型体区106;位于半导体衬底上的栅极结构105,所述栅极结构105横跨所述P型体区106和N型漂移区101,并部分位于浅沟槽隔离结构104上,所述栅极结构105包括位于半导体衬底上的栅介质层、位于栅介质层上的栅电极、位于栅介质层和栅电极两侧侧壁上的侧墙;位于栅极结构105一侧的P型体区106内的源区102,和位于栅极机构105的另一侧的N型漂移区101内的漏区103,源区102和漏区103的掺杂类型为N型。

但是现有的横向双扩散场效应管的性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是怎样提高横向双扩散场效应管的性能。

为解决上述问题,本发明提供一种横向双扩散场效应管的形成方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底中掺杂有第一导电类型的杂质离子;在所述半导体衬底内形成第一浅沟槽隔离结构;进行第一离子注入,向所述半导体衬底中注入第二导电类型的杂质离子,在所述半导体衬底内形成漂移区,漂移区包围第一浅沟槽隔离结构,第二导电类型与第一导电类型相反;进行反型离子注入,在漂移区内注入第一导电类型的杂质离子,在所述漂移区内形成反型掺杂区,反型掺杂区的深度小于漂移区的深度;在漂移区一侧的半导体衬底内形成体区,所述体区中掺杂有第一导电类型的杂质离子;在所述半导体衬底上形成栅极结构,所述栅极结构的一端延伸至体区的上方,另一端延伸至第一浅沟槽隔离结构上方。

可选的,在进行反型离子注入之前,还包括:进行第二离子注入,在所述半导体衬底中注入第二导电类型的杂质离子,在所述半导体衬底内形成第一掺杂区,所述第一掺杂区包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分位于漂移区内,第二部分位于漂移区外的半导体衬底内,且所述第一掺杂区的深度小于漂移区的深度。

可选的,所述反型掺杂区的深度小于第一掺杂区的深度。

可选的,所述第二离子注入的注入角度为15~45度,能量为150Kev~250Kev,剂量为1E12atom/cm2~1.5E13atom/cm2

可选的,所述反型离子注入的注入角度为0~7度,能量为30Kev~100Kev,剂量为1E12atom/cm2~1.5E13atom/cm2

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