專利名稱：一種同時實(shí)現(xiàn)ddmos和ldmos漂移區(qū)的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MOS晶體管的制作工藝，具體涉及一種同時制作LDMOS和DDMOS 的工藝。
背景技術(shù)：
與CMOS工藝兼容的高壓器件制作中，DDMOS(Drift Drain MosFET)和 LDMOS(Lateral Diffused MosFET)是比較重要的高壓器件。DDMOS為漂移區(qū)摻雜MOS晶體管，與普通MOS晶體管相比，其在工藝上的不同點(diǎn)在于在漏結(jié)周圍增加了一個輕摻雜的漂移區(qū)，在實(shí)際工作中，漂移區(qū)降低了加載溝道上的有效電壓，從而提高了器件的耐壓能力。 因而，在實(shí)際工作中，輕摻雜的漂移區(qū)降低了加在溝道上的有效電壓，從而提高了器件的耐壓能力。LDMOS為橫向摻雜MOS晶體管，其在有源區(qū)和漏區(qū)之間形成漂移區(qū)，漂移區(qū)的雜質(zhì)濃度比較低，因此，當(dāng)LDMOS接高壓時，由于漂移區(qū)是高阻，能夠承受更高的電壓。DDMOS漏柵電壓可承受電壓小于25V，具有高漂移區(qū)摻雜、低溝道電阻的特點(diǎn)，而 LDMOS漏柵電壓承受的電壓大于25V，具有低漂移區(qū)摻雜、以及高溝道電阻的特點(diǎn)。因此在傳統(tǒng)的CMOS工藝中，由于DDMOS和LDMOS漂移區(qū)電阻率不同，兩種器件的漂移區(qū)注入需要分開進(jìn)行，不能同時一次進(jìn)行DDMOS和LDMOS的漂移區(qū)注入工藝。這樣造成了每一次工藝制作只能完成一種高壓器件的制作，導(dǎo)致工藝效率較低，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種同時實(shí)現(xiàn)LDMOS和DDMOS漂移區(qū)的工藝，該工藝解決了 DDMOS和LDMOS制作時必須分開進(jìn)行漂移區(qū)摻雜注入的問題。本發(fā)明提高了工藝制作效率，并且降低了 DDMOS和LDMOS制作的工藝成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種同時制作LDMOS和DDMOS的工藝，該方法包括提供至少一個第一類型的第一阱區(qū)，用于制作DDMOS器件；提供至少一個第一類型的第二阱區(qū)，用于制作LDMOS器件；每一所述第一阱區(qū)和第二阱區(qū)均包括與第一類型相反的兩個注入?yún)^(qū)，其特征在于，還包括以下步驟將所述制作DDMOS器件區(qū)域用掩膜保護(hù)，同時對所述制作LDMOS器件區(qū)域的所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽；在所述淺溝槽形成內(nèi)襯氧化層；對所述制作DDMOS器件的區(qū)域和所述制作LDMOS器件的區(qū)域退火形成漂移區(qū)。進(jìn)一步地，所述注入?yún)^(qū)由擴(kuò)散或者離子注入形成。進(jìn)一步地，所述第一類型為P型，并且第二類型為N型。進(jìn)一步地，在所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽的步驟中所述刻蝕工藝為STI刻蝕。進(jìn)一步地，在所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽的同時，所述DDMOS器件區(qū)和所述LDMOS 器件區(qū)刻蝕形成STI隔離槽。進(jìn)一步地，所述淺溝槽在注入?yún)^(qū)的深度為0. 2微米至0. 5微米，其具體深度依據(jù)預(yù)定調(diào)節(jié)的所述LDMOS漂移區(qū)濃度而定。進(jìn)一步地，所述注入?yún)^(qū)載流子濃度為IX IOlfVcm3至IX 1018/cm3。
進(jìn)一步地，所述DDMOS器件區(qū)的漂移區(qū)載流子濃度為5X1016/cm3至lXlO^Vcm3。進(jìn)一步地，所述LDMOS器件區(qū)的漂移區(qū)載流子濃度1 X 1016/cm3至1 X K^/cm3。進(jìn)一步地，所述LDMOS器件區(qū)至少形成兩個淺溝槽。所述淺溝槽位于所述LDMOS器件區(qū)的注入?yún)^(qū)，且保證至少一個所述淺溝槽位于在所述LDMOS器件區(qū)的柵極和漏極之間， 至少一個所述淺溝槽位于所述LDMOS器件區(qū)的柵極和源極之間。根據(jù)本發(fā)明提供的一種同時實(shí)現(xiàn)LDMOS和DDMOS漂移區(qū)的工藝，其中，本發(fā)明在進(jìn)行淺槽隔離(Shallow Trench Insulation, STI)工藝步驟時，在DDMOS器件區(qū)在STI刻蝕時被掩膜擋住的同時，對LDMOS器件區(qū)分別在源區(qū)、漏區(qū)之間的注入?yún)^(qū)開淺溝槽。STI刻蝕可以控制淺槽在注入?yún)^(qū)的深度，從而可以控制注入?yún)^(qū)被去除雜質(zhì)濃度，最后達(dá)到對漂移區(qū)摻雜雜質(zhì)濃度的控制。此外，本發(fā)明利用STI工藝中淺溝槽內(nèi)襯氧化層的退火工序，同時實(shí)現(xiàn)注入?yún)^(qū)雜質(zhì)的進(jìn)一步擴(kuò)散和推進(jìn)。通過上述的改進(jìn)，解決了傳統(tǒng)工藝中DDMOS和LDMOS 不能同時進(jìn)行漂移區(qū)制作的問題，實(shí)現(xiàn)了 DDMOS和LDMOS同時進(jìn)行漂移區(qū)的工藝，從而減少工序步驟，降低工藝成本。


圖1本實(shí)施例中在阱區(qū)中形成DDMOS和LDMOS器件區(qū)的注入?yún)^(qū)。圖2本實(shí)施例中形成LDMOS的注入?yún)^(qū)淺溝槽。圖3本實(shí)施例中制作淺溝槽的內(nèi)襯氧化層。圖4本實(shí)施例中內(nèi)襯氧化層退火工藝。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本實(shí)施例提供第一 ρ阱區(qū)101，用于制作N型DDMOS器件；提供第二 ρ阱區(qū)201，用于制作N型LDMOS器件；阱區(qū)101包括η型的兩個注入?yún)^(qū)10 和102b，阱區(qū)201包括η型的兩個注入?yún)^(qū)20 和202b。注入?yún)^(qū)10 和102b、以及注入?yún)^(qū)20 和202b可以通過擴(kuò)散或者離子注入形成，為高濃度載流子，濃度值為1 X IO1Vcm3至1 X IO1Vcm3,擴(kuò)散源和離子注入源可以使用磷離子或者砷離子(NMOS，PMOS用B)。需要說明的是，本實(shí)施例中并不限于N型DDMOS器件和N型LDMOS器件，器件的類型并不是本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，本實(shí)施例也可以采用P型DDMOS器件和P型LDMOS器件，相應(yīng)的其阱區(qū)為N型，注入?yún)^(qū)為P型。接著，將用于制作所述DDMOS器件的阱區(qū)101的制作MOS器件的區(qū)域用掩膜層103 保護(hù)，本實(shí)施例中掩膜層103可以使用光刻膠、氧化層等，在掩膜層103形成的同時也形成 STI隔離槽圖形，進(jìn)行刻蝕后形成STI隔離槽104。將用于制作所述LDMOS器件的阱區(qū)201 的器件位置圖形化后進(jìn)行STI刻蝕，形成注入?yún)^(qū)對應(yīng)的區(qū)域形成淺槽20 和20 ，以及 MOS器件的隔離槽204。其中，注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽的步驟中所述刻蝕工藝為STI刻蝕工藝。阱區(qū)201形成的淺槽20 和淺槽20 在注入?yún)^(qū)的深度依據(jù)需要調(diào)節(jié)的LDMOS器件區(qū)的漂移區(qū)的濃度而定。本實(shí)施例提供的方法通過用淺槽的方式去除部分注入?yún)^(qū)的擴(kuò)散源，降低最后形成漂移區(qū)的濃度。當(dāng)LDMOS器件區(qū)所設(shè)定的濃度較低、而注入?yún)^(qū)載流子濃度較高時，則淺槽 20 和淺槽20 的深度較深；當(dāng)LDMOS器件區(qū)所設(shè)定的濃度較高、而注入?yún)^(qū)載流子濃度較低時，則淺槽20 和淺槽20 的深度較淺。如圖3所示，去除表面氧化保護(hù)層后，對DDMOS器件區(qū)和LDMOS器件區(qū)進(jìn)行氧化分別形成內(nèi)襯氧化層105和內(nèi)襯氧化層206。本實(shí)施例中，內(nèi)襯氧化層105和內(nèi)襯氧化層206 的形成是利用STI隔離槽的標(biāo)準(zhǔn)工藝制作而成。最后，對DDMOS器件區(qū)和LDMOS器件區(qū)進(jìn)行退火，由于注入?yún)^(qū)形成的離子源在高溫的情況下，會向低濃度地方擴(kuò)散，因此注入?yún)^(qū)高濃度載流子將高溫的作用下進(jìn)一步推進(jìn)和擴(kuò)散。如圖4所示，經(jīng)過退火之后，阱區(qū)101內(nèi)形成漂移區(qū)106a和漂移區(qū)106b，阱區(qū)201 形成漂移區(qū)207a和漂移區(qū)207b。由于漂移區(qū)207a和漂移區(qū)207b的濃度已經(jīng)被淺溝槽調(diào)節(jié)過，因此，漂移區(qū)207a和漂移區(qū)207b載流子濃度低于漂移區(qū)106a和漂移區(qū)106b的載流子濃度，可用于制作LDMOS器件區(qū)；同時，漂移區(qū)106a和漂移區(qū)10 可用于制作DDMOS器件區(qū)。根據(jù)本實(shí)施例中提供的一種同時實(shí)現(xiàn)LDMOS和DDMOS漂移區(qū)的工藝，其中，本實(shí)施例在進(jìn)行淺槽隔離(Shallow Trench Insulation, STI)工藝步驟時，在DDMOS器件區(qū)在STI 刻蝕時被掩膜擋住的同時，對LDMOS器件區(qū)分別在源區(qū)、漏區(qū)之間的注入?yún)^(qū)開淺溝槽。STI 刻蝕可以控制淺槽在注入?yún)^(qū)的深度，從而可以控制注入?yún)^(qū)被去除雜質(zhì)濃度，最后達(dá)到對漂移區(qū)摻雜雜質(zhì)濃度的控制。此外，本發(fā)明利用STI工藝中淺槽內(nèi)襯氧化層的退火工序，同時實(shí)現(xiàn)注入?yún)^(qū)雜質(zhì)的進(jìn)一步擴(kuò)散和推進(jìn)。通過上述的改進(jìn)，解決了傳統(tǒng)工藝中DDMOS和LDMOS 不能同時進(jìn)行漂移區(qū)制作的問題，實(shí)現(xiàn)了 DDMOS和LDMOS同時進(jìn)行漂移區(qū)的工藝，從而減少工序步驟，降低工藝成本。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明書中所述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，該工藝步驟包括提供至少一個第一類型的第一阱區(qū)，用于制作DDMOS器件；提供至少一個第一類型的第二阱區(qū)，用于制作 LDMOS器件；每一所述第一阱區(qū)和第二阱區(qū)均包括與第一類型相反的兩個注入?yún)^(qū)，其特征在于，還包括以下步驟將所述制作DDMOS器件區(qū)域用掩膜保護(hù)，同時對所述制作LDMOS器件區(qū)域的所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽；在所述淺溝槽形成內(nèi)襯氧化層；對所述制作DDMOS器件的區(qū)域和所述制作LDMOS器件的區(qū)域退火形成漂移區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述注入?yún)^(qū)由擴(kuò)散或者離子注入形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述第一類型為P型，并且第二類型為N型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，在所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽的步驟中所述刻蝕工藝為STI刻蝕。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于， 在所述注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽的同時，所述DDMOS器件區(qū)和所述LDMOS器件區(qū)刻蝕形成STI 隔離槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于， 所述淺溝槽在注入?yún)^(qū)的深度為0. 2微米至0. 5微米，其具體深度依據(jù)預(yù)定調(diào)節(jié)的所述LDMOS 漂移區(qū)濃度而定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述注入?yún)^(qū)載流子濃度為1 X IO1Vcm3至1 X 1018/cm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述DDMOS器件區(qū)的漂移區(qū)載流子濃度為5X1016/cm3至lX1018/cm3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述LDMOS器件區(qū)的漂移區(qū)載流子濃度1 X IO1Vcm3至1 X K^/cm3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于， 所述LDMOS器件區(qū)至少形成兩個淺溝槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，其特征在于，所述淺溝槽位于所述LDMOS器件區(qū)的注入?yún)^(qū)，且保證至少一個所述淺溝槽位于在所述 LDMOS器件區(qū)的柵極和漏極之間，至少一個所述淺溝槽位于所述LDMOS器件區(qū)的柵極和源極之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種同時實(shí)現(xiàn)DDMOS和LDMOS漂移區(qū)的制作工藝，該工藝步驟包括提供至少一個第一類型的第一阱區(qū)，用于制作DDMOS器件；提供至少一個第一類型的第二阱區(qū)，用于制作LDMOS器件；每一所述第一阱區(qū)和第二阱區(qū)均包括與第一類型相反的兩個注入?yún)^(qū)，將制作DDMOS器件區(qū)域用掩膜保護(hù)，同時對制作LDMOS器件區(qū)域的注入?yún)^(qū)刻蝕形成淺溝槽；在淺溝槽形成內(nèi)襯氧化層；對制作DDMOS器件的區(qū)域和制作LDMOS器件的區(qū)域退火形成漂移區(qū)。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)工藝中DDMOS和LDMOS不能同時進(jìn)行漂移區(qū)制作的問題，減少了工序步驟，降低了工藝成本。
文檔編號H01L21/8234GK102386131SQ20101027119
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者劉正超 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司