[发明专利]LDMOS制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺，特别涉及一种LDMOS制造方法。

背景技术

LDMOS(Lateral Diffused Medal-Oxide-Semiconductor，横向双扩散金属氧化物半导体)的工作电压要求较高。器件的工作电压一般是取决于漏端下面的结的载流子浓度和均匀性。为了获得LDMOS高工作电压，目前BCD工艺平台中，通常是在LDMOS漏端下面进行低浓度掺杂，然后进行长时间高温度推阱来实现较长漂移区，当提高工作电压时，耗尽区向漏端掺杂浓度低区域延伸，从而获得较高工作电压，这种工艺主要是利用了低压阱或高压阱，要进行高温炉管长时间退火，增加了热预算、工艺时间和成本，而且漏端下面NP结的形貌是底面深而两边浅，NP结的载流子浓度分布不均匀，电场强度的梯度分布不均匀，击穿电压不稳定，工作电压提高有限。一传统工艺的制造的NLDMOS(N型横向双扩散金属氧化物半导体)结构如图1所示。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种LDMOS制造方法，能使LDMOS器件有高工作电压并且击穿电压稳定，成本低。

为解决上述技术问题，本发明的LDMOS制造方法，包括以下步骤：

一.在BCD工艺流程中，形成LDMOS的漏端；

二.对漏端进行两次以上离子注入，离子注入方向同晶圆轴线的角度由大到小，注入离子能量由高到低，注入离子剂量由低到高。

离子注入方向同晶圆轴线的角度范围可以为45度到15度。

注入离子能量范围可以为1500千伏到70千伏。

注入离子剂量范围可以为1E14到1E16个。

可以对漏端进行三次离子注入，先进行漏端大角度45度斜角，高能量1000千伏，1E14个低剂量的离子注入；再进行漏端中角度30度斜角，中能量500千伏，5E14个中剂量的离子注入；再进行漏端小角度15度斜角，低能量70千伏，2E15个高剂量的离子注入。

本发明的LDMOS制造方法，对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入从而调整PN结的纵向结构，形成漏端缓变均匀结，并且由于多次对器件漏端进行多次不同能量和浓度，多角度注入，形成更加缓变均匀结，漏端下工作漂移区的电场梯度更多，从而提高了击穿电压，在保证管子VT(阈值电压)满足要求且要求导通电阻较小的前提下，管子的工作电压提升空间得到提高，降低了表面击穿的风险，达到低导通电阻和高工作电压兼容的良好结果。同时还节省了高温度长时间炉管退火，节省了工艺成本和加快产品跑货速度。。

附图说明

图1是一常硅工艺制造的NLDMOS结构剖面图；

图2是发明的LDMOS制造方法一实施方式流程图；

图3是发明的LDMOS制造方法一实施方式制造的LDMOS剖面图。

具体实施方式

本发明的LDMOS制造方法一实施方式如图2、图3所示，其具体工艺流程如下：

一.在BCD工艺流程中，形成LDMOS的漏端；

二.进行漏端光刻胶涂布、漏端显影、漏端曝光，对漏端进行两次以上离子注入，注入方向同晶圆轴线的角度由大到小，例如从45度到15度，注入离子能量由高到低，例如从1500千伏到70千伏，注入离子剂量由低到高，例如从1E14到1E16个。对N型横向双扩散金氧半导体的漏端注入的是磷离子，砷离子，锑离子，对P型横向双扩散金氧半导体的漏端注入的是硼离子，硼氟离子。

一较佳实施例如图3所示，

1.在BCD工艺流程中，形成横向双扩散金氧半导体管的漏端；

2.先进行漏端光刻胶教涂布；

3.再进行漏端显影；

4.进行漏端曝光；

5.进行漏端大角度45度斜角，高能量1000千伏，1E14个低剂量的离子注入；

6.再进行漏端中角度30度斜角，中能量500千伏，5E14个中剂量的离子注入；

7.再进行漏端小角度15度斜角，低能量70千伏，2E15个高剂量的离子注入；

8.再去除光刻胶。

本发明的LDMOS制造方法制造的LDMOS器件结构如图3所示。对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入，调整了PN结的PN结的纵向结构，形成一缓变均匀结，从而提高了击穿电压，同时管子的直流特性不受影响，达到低Rdson(源漏导通电阻)和高BV(击穿电压)兼容的良好结果。

本发明的LDMOS制造方法，对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入从而调整PN结的纵向结构，形成漏端缓变均匀结，并且由于多次对器件漏端进行多次不同能量和浓度，多角度注入，形成更加缓变均匀结，漏端下工作漂移区的电场梯度更多，从而提高了击穿电压，在保证管子VT(阈值电压)满足要求且要求导通电阻较小的前提下，管子的工作电压提升空间得到提高，降低了表面击穿的风险，达到低导通电阻和高工作电压兼容的良好结果。同时还节省了高温度长时间炉管退火，节省了工艺成本和加快产品跑货速度。