[发明专利]减小自对准LDMOS中寄生管效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种减小自对准横向扩散金属氧化物半导体管(LDMOS)中寄生管效应的方法。

背景技术

BCD是一种单片集成工艺技术。这种技术能够在同一芯片上制作双极管bipolar，互补金属氧化物半导体CMOS和扩散金属氧化物半导体DMOS器件，称为BCD工艺。BCD工艺把双极器件和互补金属氧化物半导体CMOS器件同时制作在同一芯片上。它综合了双极器件高跨导、强负载驱动能力和互补金属氧化物半导体CMOS集成度高、低功耗的优点，使其互相取长补短，发挥各自的优点。更为重要的是，它集成了扩散金属氧化物半导体DMOS功率器件，扩散金属氧化物半导体DMOS可以在开关模式下工作，功耗极低。不需要昂贵的封装和冷却系统就可以将大功率传递给负载。低功耗是BCD工艺的一个主要优点之一。整合过的BCD工艺制程，可大幅降低功率耗损，提高系统性能，节省电路的封装费用，并具有更好的可靠性。

目前，BCD工艺平台中常利用自对准横向扩散金属氧化物半导体SACLDMOS的导通电阻Rdson较低的特性来做开关器件，所谓自对准即通过p型注入P型体区P-body大角度注入形成管子的沟道(如图1所示)。这种器件的沟道长度不受工艺波动及光刻套准的影响，器件性能稳定。

虽然器件电学参数，输入输出特性曲线可以达到要求，但是一次注入无法兼顾优化器件的其他性能要求，比如降低寄生管效应从而提高器件工作时的可靠性。

以自对准N横向扩散金属氧化物半导体SAC LDMOS为例，源(N+)-P型体区pbody-深N阱DNW形成一寄生的NPN管，为了满足管子电学参数，输入输出特性曲线等要求，这些注入都是确定不变的，那么寄生管的放大倍数BETA值已经确定，用原有的一次基区P型体区P-body大角度注入则不可调节寄生效应。当漏端加高电压时，DMOS沟道里的电子碰撞产生空穴电流IB，空穴电流IB会随着漏端电压的增加而增加，当空穴电流IB×电阻R达到一定值便能触发寄生的NPN管导通，从而引起DMOS器件失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效减小自对准横向扩散金属氧化物半导体管LDMOS中寄生管效应的方法，可以保证寄生管不容易被触发，从而在不影响DMOS器件自身参数的同时，降低寄生管效应，提高器件工作时的可靠性。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种减小自对准横向扩散金属氧化物半导体管LDMOS中寄生管效应的方法；包括以下步骤：步骤一、进行多晶硅淀积，刻出注入区域的多晶硅；步骤二、先进行第一次注入，其注入方向与垂直于硅片平面的方向形成一大于零度的夹角，用于形成横向扩散金属氧化物半导体的导电沟道；步骤三、再对基区进行一次零角度注入，所述零角度注入的离子和所述第一次注入的离子同型，所述的零角度注入是在垂直于硅片平面的方向进行注入。

本发明的有益效果在于：优化自对准横向扩散金属氧化物半导体SACLDMOS管的性能，在原有一次大角度注入的基础上增加一次零角度注入，即可减小寄生管的放大倍数值，降低了寄生管基区电阻，减小寄生管效应。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有自对准横向扩散金属氧化物半导体SAC LDMOS沟道形成示意图；

图2是本发明实施例所述基区分两次注入的示意图；

图3是本发明实施例所述方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心在于，为了进一步优化自对准横向扩散金属氧化物半导体SAC LDMOS管的性能，在原有一次大角度注入的基础上增加一次零角度注入，即可减小寄生管的放大倍数beta值，降低寄生管基区电阻，减小寄生管效应。

如图2、图3所示，本发明所述的减小自对准横向扩散金属氧化物半导体管中寄生管效应的方法包括以下步骤：

步骤一、进行多晶硅淀积，刻出注入区域的多晶硅；

步骤二、先进行第一次的大角度注入，其注入方向与垂直于硅片平面的方向形成一定的夹角，以形成横向扩散金属氧化物半导体的导电沟道；所述的大角度注入为目前公知的形成横向扩散金属氧化物半导体的导电沟道的方式，其注入角度等参数可以采用目前公知的形成横向扩散金属氧化物半导体的导电沟道的工艺参数。

步骤三、再进行一次零角度注入，所述零角度注入的离子和所述第一次注入的离子同型，所述的零角度注入是在垂直于硅片平面的方向进行注入。所述零角度注入后基区的离子浓度大于5E18/cm³。