[发明专利]高压晶体管制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体技术，特别涉及一种高压NMOS晶体管制造方法及高压PMOS晶体管制造方法。

背景技术

半导体高压器件通常都采用扩散漂移区结构，一方面提高漏端结击穿电压，另一方面通过漂移区分压，提高沟道的击穿电压。在常规工艺中，通常采用单一的高能量漂移区离子注入，漂移区离子注入后进行漂移区高温推进，漂移区都是采用轻掺杂，漂移区表面杂质浓度较低，杂质分布不缓变。图1所示为一常规工艺制造的高压NMOS晶体管的漂移区结示意图，漂移区结的边缘平缓。漂移区磷的纵向浓度分布如图3所示，漂移区表面杂质浓度较低，杂质分布不缓变。漂移区都是采用轻掺杂虽然获得了高击穿电压，但限制了高压器件驱动电流的提高，另外较低的漂移区表面杂质浓度带来了严重的栅引入漏端漏电流效应(GIDL)，引发较高的漏电流。GIDL效应是高压器件漏电流的重要因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高压NMOS晶体管制造方法及高压PMOS晶体管制造方法，采用该方法制造的高压晶体管能提高驱动能力，并减小高压晶体管漏电流。

为解决上述技术问题，本发明的高压NMOS晶体管制造方法及高压PMOS晶体管制造方法的技术方案是，高压阱注入后，先进行低剂量、大能量的漂移区离子注入，然后相继进行能量逐渐递减的多次漂移区离子注入，并在漂移区表面采用低能量、中剂量的离子注入。

本发明的高压NMOS晶体管制造方法，高压阱注入后，高压NMOS晶体管的漂移区采用磷离子注入，先进行3e12cm^-2～4e12cm^-2低剂量、150KeV～200KeV大能量的漂移区磷离子注入；然后相继进行能量200KeV～30KeV逐渐递减的多次磷离子注入，形成杂质分布缓变的漂移区；在漂移区表面采用30KeV～70KeV低能量、4e12cm^-2～7e12cm^-2中剂量的磷离子注入，增加了漂移区表面杂质浓度。

本发明的高压PMOS晶体管制造方法，高压阱注入后，高压PMOS晶体管的漂移区采用硼离子注入，先进行2e12cm^-2～3e12cm^-2低剂量、100KeV～150KeV大能量的漂移区硼离子注入；然后相继进行能量150KeV～20KeV逐渐递减的多次硼离子注入，形成杂质分布缓变的漂移区；在漂移区表面采用20KeV～50KeV低能量、3e12cm^-2～5e12cm^-2中剂量的硼离子注入，增加了漂移区表面杂质浓度

本发明的高压NMOS晶体管制造方法及高压PMOS晶体管制造方法在高压晶体管漂移区的形成中，采用能量由高到低的多次离子注入，最后一次采取低能量、中剂量的离子注入。注入能量由高到低的梯度离子注入获得较缓变杂质分布的漂移区，提高漂移区的结击穿电压，特别是侧向结的击穿电压；漂移区表面采用低能量、中剂量的离子注入，获得相对较高的表面杂质浓度，较高的漂移区表面杂质分布减小了GIDL效应，从而减小了晶体管的漏电流，还减小了漂移区的串联电阻，提高了晶体管的驱动电流；由于杂质分布不同，增大了有效沟道长度，提高了沟道击穿电压。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是常规工艺制造的高压NMOS晶体管的漂移区结示意图；

图2是本发明的高压NMOS晶体管制造方法制造的高压NMOS晶体管漂移区结示意图；

图3是常规工艺制造的高压NMOS晶体管及本发明的高压NMOS晶体管制造方法制造的高压NMOS晶体管的漂移区磷浓度的纵向分布示意图；

图4是常规工艺制造的高压NMOS晶体管及本发明的高压NMOS晶体管制造方法制造的高压NMOS晶体管的漂移区漏端耗尽区的比较示意图；

图5是本发明的高压NMOS晶体管制造方法及高压PMOS晶体管制造方法一实施方式流程图。

具体实施方式