Ldmos器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種LDMOS器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品的種類日益增多，電子產(chǎn)品的集成電路的集成程度也越來越高。其中，橫向擴(kuò)散金屬氧化物晶體管(LDMOS)器件一直向著高增益、高效率的方向發(fā)展，隨著柵氧化層厚度、結(jié)深、溝道長度的減小，器件在高壓環(huán)境下，必然會產(chǎn)生高電場區(qū)域，MOSFET溝道中電場場強(qiáng)增加，溝道中的載流子在這種強(qiáng)電場的作用下將獲得很高的能量，這些高能載流子稱為“熱載流子”。熱載流子撞擊晶格原子，發(fā)生碰撞電離現(xiàn)象，產(chǎn)生次級電子空穴對，其中，部分空穴成為了襯底電流，而部分熱載流子可以越過Si/Si02勢壘形成柵極電流，進(jìn)而在Si/Si02處產(chǎn)生柵氧化層陷阱電荷界面態(tài)，進(jìn)而影響溝道內(nèi)載流子的遷移率和有效溝道勢能，導(dǎo)致器件閾值電壓漂移、跨導(dǎo)降低、甚至柵氧化層擊穿，影響器件的性能和使用壽命。
[0003]如圖1所示，該圖示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該LDMOS器件包括:半導(dǎo)體襯底100 ;設(shè)置于半導(dǎo)體襯底100中的體區(qū)101和漂移區(qū)102 ;設(shè)置于半導(dǎo)體襯底100上的柵極103，該柵極103的一部分設(shè)置在體區(qū)101所在的半導(dǎo)體襯底100上，另一部分設(shè)置在漂移區(qū)102所在的半導(dǎo)體襯底100上；設(shè)置于柵極103兩側(cè)的側(cè)墻104 ;設(shè)置于體區(qū)101中的源極111、拾取連接部112和超淺結(jié)113 ;設(shè)置于漂移區(qū)102中的漏極121。如上所分析的，在LDMOS器件中由于存在熱載流子效應(yīng)，導(dǎo)致器件閾值電壓漂移、跨導(dǎo)降低、甚至柵氧化層擊穿，使器件的可靠性極大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請旨在提供一種LDMOS器件及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中熱載流子效應(yīng)嚴(yán)重導(dǎo)致器件柵氧化層擊穿的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種LDMOS器件，包括:半導(dǎo)體襯底；設(shè)置于半導(dǎo)體襯底中的體區(qū)和漂移區(qū)；設(shè)置于半導(dǎo)體襯底上的柵極；設(shè)置于漂移區(qū)中的漏極；漂移區(qū)還包括阻擋漂移區(qū)熱載流子漂移的漂移阻擋部。
[0006]進(jìn)一步地，上述漂移阻擋部位于半導(dǎo)體襯底中靠近柵極的區(qū)域內(nèi)，并且漂移阻擋部中含有的雜質(zhì)離子為漂移區(qū)雜質(zhì)離子的反型離子。
[0007]進(jìn)一步地，上述漂移阻擋部由柵極側(cè)壁邊緣對應(yīng)的半導(dǎo)體襯底向漏極延伸。
[0008]進(jìn)一步地，上述漂移阻擋部的深度為漂移區(qū)的深度的1/10?2/3 ;漂移阻擋部的寬度為漂移區(qū)的寬度的1/10?3/5。
[0009]進(jìn)一步地，上述漂移阻擋部中的雜質(zhì)離子濃度為1E15?1E19個原子/cm3。
[0010]進(jìn)一步地，上述漂移區(qū)的雜質(zhì)離子為磷離子，漂移阻擋部的雜質(zhì)離子為硼離子；或者上述漂移區(qū)的雜質(zhì)離子為硼離子，漂移阻擋部的雜質(zhì)離子為磷離子。
[0011]進(jìn)一步地，上述LDMOS器件還包括金屬硅化物阻擋層，金屬硅化物阻擋層設(shè)置半導(dǎo)體襯底上，且位于柵極與漂移區(qū)的漏極之間。
[0012]進(jìn)一步地，上述金屬硅化物阻擋層包括:富硅二氧化硅層，設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上；硅烷層，設(shè)置在富硅二氧化硅層上。
[0013]根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種LDMOS器件的制作方法，制作方法包括:在半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行第一次離子注入形成體區(qū)；在半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行第二次離子注入形成漂移區(qū)；在半導(dǎo)體襯底上制作柵極；在漂移區(qū)內(nèi)進(jìn)行第三次離子注入形成漂移阻擋部；以及在漂移區(qū)和體區(qū)進(jìn)行第四次離子注入，形成漂移區(qū)的漏極和體區(qū)的源極。
[0014]進(jìn)一步地，上述第三次離子注入的雜質(zhì)離子為漂移區(qū)雜質(zhì)離子的反型離子。
[0015]進(jìn)一步地，上述第三次離子注入的能量為10?200Kev，劑量為1E15?1E19個原子/cm3,注入方向與半導(dǎo)體襯底的夾角為5?85度。
[0016]進(jìn)一步地，上述第三次離子注入采用輕摻雜漏注入工藝實(shí)施。
[0017]進(jìn)一步地，上述第二次離子注入的雜質(zhì)離子為N型離子，第三次離子注入的雜質(zhì)離子為P型離子；或者
[0018]上述第二次離子注入的雜質(zhì)離子為P型離子，第三次離子注入的雜質(zhì)離子為N型離子。
[0019]進(jìn)一步地，上述制作方法還包括:在完成漏極的制作后在漂移區(qū)的上方形成金屬硅化物阻擋層的過程。
[0020]應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，在漂移區(qū)設(shè)置的漂移阻擋部能夠阻擋熱載流子向柵極方向漂移，不但能降低柵極下方的電場強(qiáng)度，而且使最強(qiáng)電場發(fā)生的位置向下移動從而遠(yuǎn)離柵極的柵氧化層。由于電場強(qiáng)度的降低，從而提高了漂移區(qū)的擊穿電壓、減少了碰撞電離的發(fā)生，即減少了熱載流子產(chǎn)生的數(shù)量；又由于最強(qiáng)電場的位置下移，到達(dá)柵氧化層的距離增力口，使實(shí)際作用于柵氧化層的熱載流子數(shù)量減少。從而最終實(shí)現(xiàn)了阻礙熱載流子作用的效果，提高了器件的可靠性。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2示出了本申請一種優(yōu)選實(shí)施方式所提供的LDMOS器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3示出了本申請另一種優(yōu)選實(shí)施方式所提供的LDMOS器件的制作流程圖；
[0025]圖4至圖11示出了實(shí)施圖3中各步驟后所形成的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；其中
[0026]圖4示出了在本申請所提供的半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行第一次離子注入形成體區(qū)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5示出了在圖4所示的半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行第二次離子注入形成漂移區(qū)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6示出了在圖5所示的半導(dǎo)體襯底上制作柵極后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7示出了在圖6所示的體區(qū)內(nèi)進(jìn)行輕摻雜漏離子注入形成超淺結(jié)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖8示出了在圖7所示的所述漂移區(qū)內(nèi)進(jìn)行第三次離子注入形成漂移阻擋部后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9示出了在圖8所示的柵極的兩側(cè)形成側(cè)墻后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10示出了在圖9所示的體區(qū)和漂移區(qū)進(jìn)行第四次離子注入形成體區(qū)的源極和漂移區(qū)的漏極后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖11示出了在圖10所示的體區(qū)進(jìn)行第五次離子注入形成拾取連接部后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0034]圖12示出了在圖11所示的漂移區(qū)的上方形成金屬硅化物阻擋層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0036]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0037]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相