[发明专利]一种横向高压MOSFET及其制造方法

摘要

本发明涉及半导体技术，具体的说是涉及一种横向高压MOSFET及其制造方法。本发明的一种横向高压MOSFET，其特征在于，通过光刻和离子注入工艺在第二种导电类型半导体漂移区中形成第一种导电类型半导体降场层，通过光刻和离子注入工艺，在第二种导电类型半导体漂移区的表面形成的第二种导电类型半导体重掺杂层。本发明的有益效果为，在保持高的击穿耐压的情况下，可以大大的降低器件比导通电阻，同时减小横向高压MOSFET源端的电场峰值，避免强场效应，提高器件的击穿电压，具有更小的导通电阻，在相同的导通能力的情况下具有更小的芯片面积，并很好地优化器件的表面电场，同时，本发明提供的制造方法简单，工艺难度较低。本发明尤其适用于横向高压MOSFET。

主权项

一种横向高压MOSFET的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：采用光刻和离子注入工艺，在第一导电类型半导体衬底(1)中注入第二导电类型杂质，扩散形成第二导电类型半导体漂移区(2)，所述第一导电类型半导体衬底(1)的电阻率为10～200欧姆·厘米，第二导电类型半导体漂移区(2)的注入剂量为1E12cm^‑2～2E13cm^‑2；第二步：采用光刻和离子注入工艺，在第一导电类型半导体衬底(1)中注入第一导电类型杂质，形成第一导电类型半导体体区(3)，第一导电类型半导体体区(3)与第二导电类型半导体漂移区(2)接触并分别位于第一导电类型半导体衬底(1)的两端，所述第一导电类型半导体体区(3)的注入剂量为1E12cm^‑2～5E13cm^‑2；在第一导电类型半导体体区(3)中形成第一导电类型半导体埋层；第三步：在第二导电类型半导体漂移区(2)的上表面形成场氧化层(6)；第四步：采用光刻和离子注入工艺，在第二导电类型半导体漂移区(2)中注入第一导电类型杂质，扩散形成第一导电类型半导体降场层(4)，所述第一导电类型半导体降场层(4)的注入剂量为1E11cm^‑2～2E13cm^‑2；第五步：采用光刻和离子注入工艺，在第一导电类型半导体降场层(4)中注入第二导电类型杂质，扩散形成第二导电类型半导体重掺杂层(5)，所述第二导电类型半导体重掺杂层(5)设置在第一导电类型半导体降场层(4)和场氧化层(6)之间，第二导电类型半导体重掺杂层(5)的上表面与场氧化层(6)的下表面连接、下表面靠近第二导电类型半导体漏区(10)部分与第一导电类型半导体降场层(4)的上表面连接，所述第二导电类型半导体重掺杂层(5)的注入剂量为1E11cm^‑2～2E13cm^‑2；所述第二导电类型半导体重掺杂层(5)的注入窗口由多个注入窗口组成，多个注入窗口的大小相同，多个注入窗口的间距随着向第二导电类型半导体漏区(10)靠近而逐渐减小，多个注入窗口的间距相同，注入窗口的大小随着向第二导电类型半导体漏区(10)靠近而逐渐增大；第六步：在第二导电类型半导体源区(11)的上表面并延伸至第二导电类型半导体漂移区(2)的上表面及场氧化层(6)的部分上表面形成栅氧化层(7)，所述栅氧化层(7)的厚度为7nm～100nm；第七步：在栅氧化层(7)上表面形成多晶硅栅电极(8)，所述多晶硅栅电极(8)的方块电阻值为10～40欧姆/方块；第八步：采用光刻和离子注入工艺，在第二导电类型半导体漂移区(2)端部形成器件的第二导电类型半导体漏区(10)，在第一导电类型半导体体区(3)上表面形成第二导电类型半导体源区(11)和第一导电类型半导体体接触区(12)，所述第二导电类型半导体漏区(10)、第二导电类型半导体源区(11)、第一导电类型半导体体接触区(12)的注入剂量为1E13cm^‑2～2E16cm^‑2；第九步：在部分第二导电类型半导体源区(11)的上表面、多晶硅栅电极(8)的上表面、场氧化层(6)的上表面和第二导电类型半导体漏区(10)的部分上表面淀积形成金属前介质(9)；第十步：在第一导电类型半导体体接触区(12)的上表面和第二导电类型半导体源区(11)的部分上表面形成源极金属(13)，在所述第二导电类型半导体漏区(10)的部分上表面形成漏极金属(14)，源极金属(13)和漏极金属(14)均与金属前介质(9)连接并在金属前介质(9)的上表面延伸形成场板。