[发明专利]横向扩散场效应晶体管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种横向扩散场效应晶体管，包括：在第一导电类型掺杂的漂移区中形成有第二导电类型掺杂的埋层，埋层分成具有不同浓度和不同深度的多个埋层段；各相邻两个埋层段在纵向上相互错位，使沟道区和漂移区之间的JFET效应降低，用以提高器件导通时漂移区的电流导通区域；最靠近沟道区的埋层段的掺杂浓度大于其它埋层段的掺杂浓度，且最靠近沟道区的埋层段的掺杂浓度使沟道区侧面附件漂移区能在漏端电压的初始阶段被充分耗尽。本发明还公开了一种横向扩散场效应晶体管的制造方法。本发明能防止低电压击穿、提高击穿电压，能增加漏电流的导通区域、降低器件的导通电阻。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种横向扩散场效应晶体管；本发明还涉及一种横向扩散场效应晶体管的制造方法。

背景技术

超高压横向扩散场效应晶体管(LDMOS)通常在漂移区中插入与漂移区导电类型相反的埋层，埋层可以帮助漂移区耗尽，这样可以适当提高漂移区浓度，还可保证超高压LDMOS的击穿电压。

如图1所示，是现有横向扩散场效应晶体管的结构示意图；以N型LDMOS为例，现有LDMOS包括：

漂移区102，由形成于P型半导体衬底如硅衬底101中的深N阱组成。

在深N阱102的表面形成有场氧103，场氧103能为浅沟槽场氧(STI)或者局部场氧(LOCOS)。

沟道区104，由形成于所述半导体衬底101的深N阱102中P阱组成。

形成于所述半导体衬底101上方的多晶硅栅106，所述多晶硅栅106和所述半导体衬底101表面隔离有栅介质层，在横向上所述多晶硅栅106从所述沟道区104上方延伸到所述漂移区102的场氧103上方，被所述多晶硅栅106覆盖的所述沟道区104表面用于形成沟道；所述多晶硅栅106的第一侧面位于所述沟道区104上方、第二侧面位于所述漂移区102上方。

N+区组成的源区107和漏区108，所述源区108形成于所述沟道区104中并和所述多晶硅栅106的第一侧面自对准，所述漏区108形成于所述漂移区102中。

P+区组成的沟道引出区109，所述沟道引出区109形成于所述沟道区104中并用于将所述沟道区104引出，所述沟道引出区109和所述源区107横向接触。

在漏区108侧的场氧103的表面形成有多晶硅场板106a。漏区108和多晶硅场板106a都通过接触孔111连接到由正面金属层112形成的漏极；正面金属层112还形成有栅极、源极和衬底电极。栅极通过接触孔111和多晶硅栅106接触；源极通过接触孔111和源区107和沟道引出区109连接；衬底引出电极通过接触孔111和P+区110 连接，P+区110形成于深N阱102外的半导体衬底101的表面。

在漂移区102中形成有P型掺杂的埋层(PTOP)105，埋层105可以帮助漂移区102耗尽，这样可以适当提高漂移区105浓度，还可保证超高压LDMOS的击穿电压。

图1所示的现有结构中，由于漂移区102和沟道区104形成的JFET效应，LDMOS导通时，漏端电流很难通过埋层105以下的漂移区102到达源端，大多数漏电流都走埋层105上面的漂移区即图1中虚线框114所示区域的漂移区，这样就减小了电流通道，实际上抑制了电流的提高。

现有漂移区的埋层105通常采用单一的高能量离子注入完成制作，埋层105的横向杂质分布是均匀的。也即位于沟道区104底部的埋层105和其它区域的埋层105是同时形成且掺杂浓度相同，这样容易造成在漏端即漏极端加电压的初始阶段，沟道区104和埋层105之间的漂移区102即虚线框103所示区域的漂移区102不易被完全耗尽，这样使得在漏端加电压的初始阶段就容易使该区域产生击穿，击穿如标记103a所示，所以现有结构容易形成低电压击穿，也即在比工作电压低很多的初始阶段如在工作电压的十分之一以下就发生击穿。