CN101930926A - Ldmos制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LDMOS制造方法,在BCD工艺流程中,形成LDMOS的漏端,然后对漏端进行两次以上离子注入,离子注入方向同晶圆轴线的角度由大到小,注入离子能量由高到低,注入离子剂量由低到高。采用本方法制造的LDMOS器件,有高工作电压并且击穿电压稳定,成本低。

Description

LDMOS制造方法
技术领域
本发明涉及半导体工艺,特别涉及一种LDMOS制造方法。
背景技术
LDMOS(Lateral Diffused Medal-Oxide-Semiconductor,横向双扩散金属氧化物半导体)的工作电压要求较高。器件的工作电压一般是取决于漏端下面的结的载流子浓度和均匀性。为了获得LDMOS高工作电压,目前BCD工艺平台中,通常是在LDMOS漏端下面进行低浓度掺杂,然后进行长时间高温度推阱来实现较长漂移区,当提高工作电压时,耗尽区向漏端掺杂浓度低区域延伸,从而获得较高工作电压,这种工艺主要是利用了低压阱或高压阱,要进行高温炉管长时间退火,增加了热预算、工艺时间和成本,而且漏端下面NP结的形貌是底面深而两边浅,NP结的载流子浓度分布不均匀,电场强度的梯度分布不均匀,击穿电压不稳定,工作电压提高有限。一传统工艺的制造的NLDMOS(N型横向双扩散金属氧化物半导体)结构如图1所示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LDMOS制造方法,能使LDMOS器件有高工作电压并且击穿电压稳定,成本低。
为解决上述技术问题,本发明的LDMOS制造方法,包括以下步骤:
一.在BCD工艺流程中,形成LDMOS的漏端;
二.对漏端进行两次以上离子注入,离子注入方向同晶圆轴线的角度由大到小,注入离子能量由高到低,注入离子剂量由低到高。
离子注入方向同晶圆轴线的角度范围可以为45度到15度。
注入离子能量范围可以为1500千伏到70千伏。
注入离子剂量范围可以为1E14到1E16个。
可以对漏端进行三次离子注入,先进行漏端大角度45度斜角,高能量1000千伏,1E14个低剂量的离子注入;再进行漏端中角度30度斜角,中能量500千伏,5E14个中剂量的离子注入;再进行漏端小角度15度斜角,低能量70千伏,2E15个高剂量的离子注入。
本发明的LDMOS制造方法,对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入从而调整PN结的纵向结构,形成漏端缓变均匀结,并且由于多次对器件漏端进行多次不同能量和浓度,多角度注入,形成更加缓变均匀结,漏端下工作漂移区的电场梯度更多,从而提高了击穿电压,在保证管子VT(阈值电压)满足要求且要求导通电阻较小的前提下,管子的工作电压提升空间得到提高,降低了表面击穿的风险,达到低导通电阻和高工作电压兼容的良好结果。同时还节省了高温度长时间炉管退火,节省了工艺成本和加快产品跑货速度。。
附图说明
图1是一常硅工艺制造的NLDMOS结构剖面图;
图2是发明的LDMOS制造方法一实施方式流程图;
图3是发明的LDMOS制造方法一实施方式制造的LDMOS剖面图。
具体实施方式
本发明的LDMOS制造方法一实施方式如图2、图3所示,其具体工艺流程如下:
一.在BCD工艺流程中,形成LDMOS的漏端;
二.进行漏端光刻胶涂布、漏端显影、漏端曝光,对漏端进行两次以上离子注入,注入方向同晶圆轴线的角度由大到小,例如从45度到15度,注入离子能量由高到低,例如从1500千伏到70千伏,注入离子剂量由低到高,例如从1E14到1E16个。对N型横向双扩散金氧半导体的漏端注入的是磷离子,砷离子,锑离子,对P型横向双扩散金氧半导体的漏端注入的是硼离子,硼氟离子。
一较佳实施例如图3所示,
1.在BCD工艺流程中,形成横向双扩散金氧半导体管的漏端;
2.先进行漏端光刻胶教涂布;
3.再进行漏端显影;
4.进行漏端曝光;
5.进行漏端大角度45度斜角,高能量1000千伏,1E14个低剂量的离子注入;
6.再进行漏端中角度30度斜角,中能量500千伏,5E14个中剂量的离子注入;
7.再进行漏端小角度15度斜角,低能量70千伏,2E15个高剂量的离子注入;
8.再去除光刻胶。
本发明的LDMOS制造方法制造的LDMOS器件结构如图3所示。对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入,调整了PN结的PN结的纵向结构,形成一缓变均匀结,从而提高了击穿电压,同时管子的直流特性不受影响,达到低Rdson(源漏导通电阻)和高BV(击穿电压)兼容的良好结果。
本发明的LDMOS制造方法,对器件漏端进行多次不同浓度多角度注入从而调整PN结的纵向结构,形成漏端缓变均匀结,并且由于多次对器件漏端进行多次不同能量和浓度,多角度注入,形成更加缓变均匀结,漏端下工作漂移区的电场梯度更多,从而提高了击穿电压,在保证管子VT(阈值电压)满足要求且要求导通电阻较小的前提下,管子的工作电压提升空间得到提高,降低了表面击穿的风险,达到低导通电阻和高工作电压兼容的良好结果。同时还节省了高温度长时间炉管退火,节省了工艺成本和加快产品跑货速度。

Claims (5)

1.一种LDMOS制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
一.在BCD工艺流程中,形成LDMOS的漏端;
二.对漏端进行两次以上离子注入,离子注入方向同晶圆轴线的角度由大到小,注入离子能量由高到低,注入离子剂量由低到高。
2.根据权利要求1所述的LDMOS制造方法,其特征在于,离子注入方向同晶圆轴线的角度范围为45度到15度。
3.根据权利要求1所述的LDMOS制造方法,其特征在于,注入离子能量范围为1500千伏到70千伏。
4.根据权利要求1所述的LDMOS制造方法,其特征在于,注入离子剂量范围为1E14到1E16个。
5.根据权利要求1所述的LDMOS制造方法,其特征在于,步骤二对漏端进行三次离子注入,先进行漏端大角度45度斜角,高能量1000千伏,1E14个低剂量的离子注入;再进行漏端中角度30度斜角,中能量500千伏,5E14个剂量的离子注入;再进行漏端小角度15度斜角,低能量70千伏,2E15个高剂量的离子注入。
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