[发明专利]一种LDMOS栅极的制作方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种LDMOS栅极的制作方法及产品。

背景技术

LDMOS（lateral double-diffusion metal oxide semiconductor field effect transistor，横向双扩散金属氧化物半导体场效应管）由于很容易与CMOS（Complementary metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）工艺兼容而被广泛采用。

LDMOS的构成包括阱区、源区、漂移区、漏区、栅氧化层和多晶硅栅，其中源区、漏区和多晶硅栅分别采用金属线引出之后，形成LDMOS的三个电极，分别为源极、漏极和栅极。

在LDMOS中，上述源区、漏区以及沟道区（沟道区即栅氧化层和多晶硅栅覆盖的区域）均被包括在有源区之内，有源区是在半导体器件中没有场氧化层覆盖的区域；在半导体器件中，被场氧化层覆盖的区域称为场区。

衡量LDMOS器件特性的参数有很多，包括静态参数和动态参数，其中静态参数包括击穿电压、导通电阻、阈值电压等，动态参数包括开关速度等。开关速度主要由栅极电阻（多晶硅栅自身的电阻）和栅极电容（栅氧化层产生的电容）决定，栅极电阻和栅极电容越小，则开关速度越快，LDMOS在开关过程中的能耗也就越小。

由于LDMOS的源、漏和栅三个电极都位于芯片表面，为了实现LDMOS大电流工作的目标，必须采用叉指形平面结构：源区和漏区相间，多晶硅栅（或多晶硅栅和漂移区）在源区、漏区之间迂回，如图1所示。

在LDMOS结构中，多晶硅栅在源区和漏区之间迂回，总长度长达几千微米甚至一万多微米，如图2示意，电阻与其长宽成正比，因此尺寸如此长的多晶硅栅自身的电阻较大，严重影响了LDMOS的开关速度。

现有技术中，减少栅极电阻的方法为，采用接触孔把多晶硅栅和金属场板（金属场板是LDMOS漂移区上方的金属层结构，具有降低漂移区表面的电场强度，从而增大LDMOS的击穿电压的作用）相连，使得多晶硅栅和金属场板处于同一电位，即金属场板就是栅极的场板。而当LDMOS的金属场板需要与源极相连时，这种方法则不适用。

发明内容

本发明实施例提供一种LDMOS栅极的制作方法，用以解决现有技术中存在栅极电阻大，LDMOS开关速度慢的问题。

本发明实施例提供一种LDMOS栅极的制作方法，包括：采用叉指形平面结构制作LDMOS的漏区、源区和多晶硅栅；在每两个相邻的漏区之间的源区中，制作若干个场区；在上述场区中制作多晶硅层凸起，使上述多晶硅层凸起穿过源区与多晶硅栅相连，并在多晶硅栅上间隔设定距离制作多个多晶硅层凸起，其中，各个多晶硅层凸起均贯穿与多晶硅栅相邻的源区且延伸至源区外的场区；在各个多晶硅层凸起上制作接触孔；制作金属线，利用金属线将所有的多晶硅层凸起上的接触孔串联起来。

本发明实施例提供一种采用上述LDMOS栅极制作方法制作的电子产品，包括：采用叉指形平面结构制作LDMOS的漏区、源区和多晶硅栅；新增场区，位于在每两个相邻的漏区之间的源区中；多晶硅层凸起，位于新增场区中，穿过源区与多晶硅栅相连；以及多个多晶硅层凸起，位于多晶硅栅上间隔设定距离，并贯穿与多晶硅栅相邻的源区且延伸至源区外的场区；接触孔，位于各个多晶硅层凸起上；金属线，用于将所有的多晶硅层凸起上的接触孔串联起来。

本发明实施例提供一种横向双扩散金属氧化物半导体场效应管栅极的制作方法，通过在多晶硅栅上制作若干个多晶硅层凸起，在多晶硅层凸起上制作接触孔上，并采用金属线将多晶硅层凸起上的接触孔串联起来，从而使得金属线与多晶硅栅并联，减小LDMOS的栅极电阻，加快LDMOS的开关速度，缓解LDMOS的不同区域开关时间不一致的问题，并且不影响到LDMOS的栅极和源极的金属场板的设计与制作。

附图说明

图1为现有技术中的LDMOS的叉指形平面结构；

图2为现有技术中LDMOS的多晶硅栅的平面示意图；

图3为本发明实施例中的LDMOS的平面示意图；

图4为本发明实施例中的多晶硅栅的平面示意图；

图5为本发明实施例中的LDMOS栅极的制作方法的流程图；

图6为本发明实施例中的制作LDMOS的有源区之后的平面示意图；

图7为本发明实施例中的制作多晶硅栅和多晶硅层凸起之后的平面示意图；

图8为本发明实施例中的制作接触孔之后的平面示意图；