[发明专利]LDMOS及其制造方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及半导体晶体管技术，尤其涉及一种LDMOS及其制造方法。

背景技术

在BCD（双极型晶体管-互补金属氧化物晶体管-双扩散金属氧化物晶体管）等功率集成电路中，通常包括有双扩散金属氧化物晶体管（Double-diffused Metal-Oxide-Silicon，DMOS）。DMOS具体包括纵向双扩散金属氧化物晶体管（简称“纵向晶体管”，即Vertical Double-diffused Metal Oxide Semiconductor，简称VDMOS），和横向双扩散金属氧化物晶体管（简称“横向晶体管”，即Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，简称LDMOS）。LDMOS由于其更容易与互补金属氧化物晶体管（CMOS）集成在同一芯片中，而被广泛使用。

LDMOS器件是整个功率集成电路的关键组成部分，其结构性能直接影响到功率集成电路的性能。衡量LDMOS性能的主要参数有导通电阻和击穿电压，导通电阻越小越好，击穿电压越大越好。事实上，导通电阻和击穿电压是互相矛盾的两个参数。

双栅氧化层（简称“双栅氧”），在BCD等功率集成电路结构中，包含有两种厚度的栅氧化层，即厚栅氧化层和薄栅氧化层，以满足集成电路中各器件的各种结构需求。一般来说，LDMOS多晶硅栅下方的栅氧化层为厚栅氧化层。

图1是现有技术中包含有双栅氧化层的LDMOS的结构示意图，如图1所示，该LDMOS包括有衬底10、体区11、漂移区12、源极13、栅极16、漏极19、场氧化层17、栅氧化层和漏极场板18。其中，栅极16由多晶硅材质构成，即图1所示的多晶硅栅。栅氧化层可根据需要进一步分为厚栅氧化层15和薄栅氧化层14。场氧化层17形成于漂移区12的上方，多晶硅栅极16延伸至场氧化层17上方形成LDMOS的栅极场板。场氧化层17靠近漏极N+19的上方，即靠近漂移区12尽头的场氧化层17上方覆盖了与漏极19电性相连的漏极场板18，也可采用多晶硅材质制成。在LDMOS的工作过程中，当漏极19承受高电压时，与漏极19相连的漏极场板18的电压相对于漂移区12的电压更高，则漏极场板18对其下方的漂移区12表面的自由电子产生吸引作用，从而使得漂移区12表面的电场分布相对于没有漏极场板18的LDMOS更为均匀，则LDMOS的击穿电压因此更高。

但是，鉴于击穿电压为LDMOS的重要性能，进一步提高击穿电压仍是LDMOS产品的研究热点之一。

发明内容

本发明提供一种LDMOS及其制造方法，以提高LDMOS的击穿电压性能。

本发明提供了一种横向双扩散金属氧化物晶体管LDMOS，包括衬底、体区、漂移区、源极、栅极、漏极、栅氧化层、场氧化层和漏极场板，所述漏极场板与所述漏极电连接，其中：

位于漏极场板和漂移区之间的部分场氧化层的厚度不等，沿着接近所述漏极的方向递减，所述漏极场板在所述部分场氧化层上方连续分布。

本发明还提供了一种横向双扩散金属氧化物晶体管LDMOS的制造方法，包括：

在衬底上形成体区、漂移区、场氧化层、源极、漏极和栅氧化层；

在所述衬底上对所述栅氧化层和场氧化层实施构图工艺，刻蚀掉部分所述栅氧化层以形成厚栅氧化层的图案，同时将位于漏极场板和漂移区之间的部分场氧化层的厚度刻蚀至所述部分场氧化层的厚度沿着接近所述漏极的方向递减；

在所述衬底上形成薄栅氧化层的图案；

在所述衬底上采用构图工艺形成栅极和漏极场板的图案，所述漏极场板与所述漏极电连接，且所述漏极场板在所述部分场氧化层上方连续分布。

本发明实施例提供的LDMOS及其制造方法，由于漏极场板下方的场氧化层呈变化减小的厚度，所以漏极场板对漂移区表面的自由电子的吸引作用也呈现逐步变化的分布，从而使得漂移区表面的电场分布更均匀，LDMOS的击穿电压更高。进一步的，本发明可以通过LDMOS原有的双栅氧工艺，在制备厚栅氧化层的同时制备阶梯状厚度变化的场氧化层，因此可在改进产品结构的同时又不增加制造成本。

附图说明

图1是现有技术中包含有双栅氧化层的LDMOS的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的LDMOS的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种LDMOS的制造方法的流程图。

具体实施方式