CN102386096A - 改善ldmos性能一致性和稳定性的方法 - Google Patents

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陈瑜
罗啸
吴智勇
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Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
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Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法；在高能和低能注入之间，通过利用等离子体刻蚀调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；步骤二、高能离子注入；步骤三、利用离子体刻蚀扩大光刻胶窗口；步骤四、低能离子注入；步骤五、去光刻胶。本发明在高能和低能注入之间调节光刻窗口的尺寸，缩小高能及低能注入之间的宽度的差异，改善了LDMOS沟道杂质分布的均匀性。从而改善了LDMOS器件性能的一致性和稳定性。

Description

改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法
技术领域
本发明涉及一种集成电路制造技术，具体涉及一种横向扩散金属氧化物半导体器件LDMOS的制造方法。
背景技术
在功率及高压集成电路中，常常会利用低压倒置阱注入来作为高压LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体器件)的体区(body)注入(如图1所示)。倒置阱注入一般包括高能量的阱注入和低能量的开启电压调节注入。在注入中使用的光刻胶厚度都大于0.5微米，且LDMOS器件的体区图形密度都比较低，所以LDMOS的光刻胶窗口边沿的倾斜角度一般都很大，而且光刻胶倾斜角度会随着光刻机的不同和器件的沟道方向发生变化。由于光刻胶倾斜角度的存在，在倒置阱注入时，高能注入的穿透能力较强，注入的宽度较宽，而低能注入的穿透能力较弱，注入的宽度也较窄。在这种情况下，在LDMOS的沟道区域，由于高能及低能注入的实际区域存在差异，沟道的表面杂质浓度会分布不均匀(如图2所示)。而且杂质浓度的分布会随着光刻工艺条件及器件放置方向的变化而变化。从而严重影响器件性能一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法，它可以缩小高能及低能注入之间的宽度的差异，改善了LDMOS沟道杂质分布的均匀性。从而改善了LDMOS器件性能的一致性和稳定性。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法；在高能和低能注入之间，通过利用等离子体刻蚀调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用离子体刻蚀扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
本发明的有益效果在于：在高能和低能注入之间调节光刻窗口的尺寸，缩小高能及低能注入之间的宽度的差异，改善了LDMOS沟道杂质分布的均匀性。从而改善了LDMOS器件性能的一致性和稳定性。
本发明还提供了一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法；在高能和低能注入之间，通过利用二次显影调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用二次显影扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
本发明还提供了一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法；其特征在于，在高能和低能注入之间，通过光刻胶烘烤工艺调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、低能能离子注入；
步骤三、利用光刻胶烘烤工艺缩小光刻胶窗口；
步骤四、高能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是高压LDMOS剖面图；
图2是倒置阱注入时，高压LDMOS有源区存在高低能注入区域差异示意图；
图3是在高能和低能注入之间调节光刻窗口的尺寸后高低能注入区域间差异缩小的示意图；
图4是本发明实施例所述第一、第二种方法中步骤一，倒置阱注入窗口光刻的示意图；
图5是本发明实施例所述第一、第二种方法中步骤二，倒置阱高能离子注入的示意图；
图6是本发明实施例所述第一、第二种方法中步骤三，利用通过等离子体刻蚀或两次显影扩大光刻窗口的尺寸的示意图；
图7是本发明实施例所述第一、第二种方法中步骤四，倒置阱低能离子注入的示意图；
图8是本发明实施例所述第三种方法中步骤一，倒置阱注入窗口光刻的示意图；
图9是本发明实施例所述第三种方法中步骤二，倒置阱低能离子注入的示意图；
图10是本发明实施例所述第三种方法中步骤三，通过光刻胶烘烤回流缩小光刻窗口的尺寸的示意图；
图11是本发明实施例所述第三种方法中步骤四，倒置阱高能离子注入的示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明的关键在于，在高能和低能注入之间调节光刻窗口的尺寸，缩小高能及低能注入之间的宽度的差异，改善了LDMOS沟道杂质分布的均匀性。从而改善了LDMOS器件性能的一致性和稳定性。
如图4-图7所示，本发明所述的一种保护在高能和低能注入之间，通过利用等离子体刻蚀调节光刻窗口的尺寸改善横向扩散金属氧化物半导体器件性能一致性和稳定性的方法的流程包括：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用离子体刻蚀扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
如图4-图7所示，保护在高能和低能注入之间，通过利用二次显影调节光刻窗口的尺寸改善横向扩散金属氧化物半导体器件性能一致性和稳定性的方法的流程包括：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用二次显影扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
如图8-图11所示，保护在高能和低能注入之间，通过光刻胶烘烤工艺调节光刻窗口的尺寸改善横向扩散金属氧化物半导体器件性能一致性和稳定性的方法的流程包括：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、低能能离子注入；
步骤三、利用光刻胶烘烤工艺缩小光刻胶窗口；
步骤四、高能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (3)

1.一种LDMOS性能一致性和稳定性的方法；其特征在于，在高能和低能注入之间，通过利用等离子体刻蚀调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用离子体刻蚀扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
2.一种LDMOS性能一致性和稳定性的方法；其特征在于，在高能和低能注入之间，通过利用二次显影调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、高能离子注入；
步骤三、利用二次显影扩大光刻胶窗口；
步骤四、低能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
3.一种改善LDMOS性能一致性和稳定性的方法；其特征在于，在高能和低能注入之间，通过光刻胶烘烤工艺调节光刻窗口的尺寸，包括以下步骤：
步骤一、利用光刻形成倒置阱注入光刻胶窗口；
步骤二、低能能离子注入；
步骤三、利用光刻胶烘烤工艺缩小光刻胶窗口；
步骤四、高能离子注入；
步骤五、去光刻胶。
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