CN115938943A

CN115938943A - Ldmos器件及其制造方法

Info

Publication number: CN115938943A
Application number: CN202211368958.7A
Authority: CN
Inventors: 陈正龙
Original assignee: Hangzhou Jingfeng Mingyuan Semiconductor Co ltd
Current assignee: Hangzhou Jingfeng Mingyuan Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-11-03
Filing date: 2022-11-03
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本发明提供了一种LDMOS器件及其制造方法，在多晶硅场板和栅极之间漂移区的阻挡层上形成了孔场板，该孔场板底部的阻挡层厚度大于多晶硅场板底部的栅氧化层的厚度，由此利用阻挡层厚度大于栅氧化层厚度的特点，能够在使得漂移区场板下的介质膜厚，靠近漏区较薄，靠近栅极的膜厚较厚，实现较好的RESURF结果，进而能实现更高的击穿电压和更低的导通电阻。

Description

LDMOS器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种LDMOS器件及其制造方法。

背景技术

横向双扩散金属氧化物晶体管(Laterally Diffused Metal OxideSemiconductor，LDMOS)器件具有耐压高、增益大、失真低等优点，并且更易与互补金属氧化物晶体管(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺兼容，因此在集成电路中得到广泛的应用。

对于LDMOS器件，需要达到较高的击穿电压(Breakdown voltage，BV)并且有较低的导通电阻(Rsp)，主流方法是通过RESURF(Reduced Surface Field,降低表面电场)技术来提高击穿电压。其中一种RESURF技术是在制造栅极的同时形成多晶硅场版来达到降低表面电场。

但是，这种RESURF技术已经不能满足更高击穿电压、更低导通电阻的LDMOS器件的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LDMOS器件及其制造方法，能够达到更好的RESURF效果，进而提高器件的击穿电压并降低导通电阻。

为实现上述目的，本发明提供一种LDMOS器件的制造方法，其包括：

提供衬底，所述衬底中形成有阱区和漂移区，所述阱区中形成有源区，所述漂移区中形成有漏区，所述衬底上形成有栅极和多晶硅场板，所述多晶硅场板位于所述漏区和所述栅极之间的漂移区上，所述多晶硅场板与所述漂移区之间以及所述栅极与所述衬底之间均设有栅氧化层；

形成阻挡层，所述阻挡层覆盖在所述栅极和所述多晶硅场板之间的所述漂移区上；

形成位于所述阻挡层上的孔场板，且所述孔场板底部的所述阻挡层的厚度大于所述多晶硅场板底部的所述栅氧化层的厚度。

可选地，提供形成有所述栅极、所述多晶硅场板、所述源区和所述漏区的衬底的步骤包括：

提供衬底，并对所述衬底的部分区域进行离子注入，以形成第一导电类型的阱区；

对所述阱区以外的所述衬底的部分区域进行离子注入，以形成第二导电类型的漂移区；

在所述衬底上依次覆盖栅氧化层和多晶硅层，并刻蚀所述多晶硅层和所述栅氧化层，以形成所述栅极和多晶硅场板；

对所述衬底进行源漏离子注入，以在所述阱区中形成所述源区，并在所述漂移区中形成所述漏区。

可选地，在所述衬底上形成所述阻挡层之前，还包括：在所述栅极和所述多晶硅场板的侧壁上形成介质侧墙。

可选地，所述阻挡层包括依次层叠的至少两层材料不同的介质层，且其中至少一层所述介质层在形成位于所述阻挡层上的孔场板的步骤中作为刻蚀停止层。

可选地，形成位于所述阻挡层上的孔场板的步骤包括:

在所述衬底上形成层间介质层，所述层间介质层将所述栅极、所述多晶硅场板以及所述阻挡层均掩埋在内；

至少刻蚀所述阻挡层上方的层间介质层，以形成至少一个场板孔；

在所述场板孔中填充导电材料，以形成所述孔场板。

可选地，所述的LDMOS器件的制造方法，还包括：

刻蚀所述多晶硅场板、所述栅极、所述源区和所述漏区上的层间介质层，以分别形成多晶硅场板接触孔、栅极接触孔、源极接触孔和漏极接触孔；

在所述多晶硅场板接触孔、栅极接触孔、源极接触孔和漏极接触孔中填充导电材料；

在所述层间介质层上形成栅极金属层、源极金属层和漏极金属层，所述漏极金属层与所述孔场板电性连接且通过所述漏极接触孔和所述多晶硅场板接触孔与所述漏区和所述多晶硅场板电性连接，所述栅极金属层通过所述栅极接触孔与所述栅极电性连接，所述源极金属层通过所述源极接触孔与所述源区电性连接。

可选地，所述制造方法还包括：在形成所述孔场板之前，先在所述源区、所述漏区、所述多晶硅场板和所述栅极的表面上形成金属硅化层。

可选地，所述制造方法还包括：在形成所述栅极和所述多晶硅场板之前，还在所述阻挡层覆盖的所述漂移区中形成浅沟槽隔离结构或者局部氧化隔离结构。

基于同一发明构思，本发明还提供一种LDMOS器件，其包括：

衬底，所述衬底中形成有阱区和漂移区，所述阱区中形成有源区，所述漂移区中形成有漏区；

栅极和多晶硅场板，均形成在所述衬底上，所述栅极与所述衬底之间以及所述多晶硅场板与所述漂移区之间均设有栅氧化层，所述多晶硅场板位于所述栅极和所述漏区之间的所述漂移区上；

阻挡层，覆盖在所述多晶硅场板和所述栅极之间的漂移区上；

孔场板，形成在所述阻挡层上，且所述孔场板底部的阻挡层的厚度大于所述多晶硅场板底部的所述栅氧化层的厚度。

可选地，所述阻挡层包括依次层叠的至少两层材料不同的介质层，且其中至少一层所述介质层作为所述孔场板底部的刻蚀停止层。

可选地，所述的LDMOS器件还包括层间介质层，所述层间介质层形成在所述衬底上，并将所述阻挡层、所述栅极和所述多晶硅场板掩埋在内，且所述阻挡层上方的所述层间介质层中形成有至少一个场板孔，各个所述场板孔中填充导电材料以形成所述孔场板。

可选地，所述层间介质层中还形成有漏极接触孔、多晶硅场板接触孔、源极接触孔和栅极接触孔，且所述漏极接触孔、所述源极接触孔和所述栅极接触孔中均填充有导电材料；所述LDMOS器件还包括形成在所述层间介质层上的栅极金属层、源极金属层和漏极金属层，所述漏极金属层与所述孔场板电性连接且通过所述漏极接触孔和所述多晶硅场板接触孔与所述漏区和所述多晶硅场板电性连接，所述栅极金属层通过所述栅极接触孔与所述栅极电性连接，所述源极金属层通过所述源极接触孔与所述源区电性连接。

可选地，所述的LDMOS器件还包括分别形成在所述源区、所述漏区、所述多晶硅场板和所述栅极的表面上的金属硅化层，所述层间介质层覆盖所述金属硅化物层。

可选地，所述的LDMOS器件还包括形成在所述阻挡层覆盖的漂移区中的浅沟槽隔离结构或者局部氧化隔离结构。

与现有技术相比，本发明的技术方案，至少具有以下有益效果之一：

1、在栅极和多晶硅场板之间的漂移区上增设厚度大于栅氧化层的阻挡层，且进一步在阻挡层上形成孔场板，由此利用阻挡层厚度大于栅氧化层厚度的特点，能够在使得漂移区场板下的介质膜厚，靠近漏区较薄，靠近栅极的膜厚较厚，实现较好的RESURF结果，进而达到提升LDMOS器件的击穿电压BV和降低导通电阻Rsp的作用。

2、使用至少两层材料不同的介质层层叠而成的阻挡层，由此使得阻挡层中的相应介质层能够作为孔场板形成步骤中的stop layer(刻蚀终止层)，可以使得孔场板的底部深度控制更加精确，并且整个阻挡层的多层介质层可以在一次光刻中完成，无需增加光刻次数，因此，不用增加额外的掩模版层次，仅需简单的工艺调整，就可以与现有工艺兼容，成本低。

附图说明

图1至图2是现有的LDMOS器件的制造方法中的器件剖面结构示意图。

图3是本发明具体实施例的LDMOS器件的制造方法的流程示意图。

图4至图8是本发明一实施例的LDMOS器件的制造方法中的一种示例器件剖面结构示意图。

图9至图12是本发明一实施例的LDMOS器件的制造方法中的其他示例器件剖面结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当某层被称为形成在其它层上，其可以直接地形成在其它层上，或者可以存在居间的膜层。其中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“中”、“纵向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其中“纵向”可以理解为垂直于衬底表面的方向，“横向”可以理解为平行与衬底表面的方向。在此使用时，单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式，除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语"和/或"包括相关所列项目的任何及所有组合。术语“相同”以及“一致”包括完全相等和完全相同的含义，也可包括在所允许的工艺误差下近似相同或近似相等的含义。在说明书中的术语"第一""第二"等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本发明实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。

请参考图1和图2，现有的一种LDMOS器件的制造方法，具体过程如下：

首先，先通过相应的离子注入工艺，在衬底100(例如为P型衬底)中依次形成阱区101(例如为P型阱)、漂移区102(例如为N型漂移区)；

然后，沉积栅氧化层、多晶硅层并刻蚀多晶硅层和栅氧化层，形成栅极103和多晶硅场板104；

接着，通过源漏离子注入工艺，在衬底100中形成源区105和漏区106；

然后，沉积二氧化硅(SiO₂)作为阻挡层108(silicide Block layer)，并刻蚀去除多余阻挡层，且进一步通过自对准金属硅化工艺，形成金属硅化物层107。

之后，沉积层间介质层109并完成后续的孔(contact)CT及金属(metal)层110的工艺。

上述的LDMOS器件的制造方法中，其在制造栅极的同时形成多晶硅场板，该多晶硅场板通过其顶部上的场板插塞电性连接漏区，以与漏区等电位，来达到降低表面电场。但是，这种RESURF技术已经不能满足更高击穿电压、更低导通电阻的LDMOS器件的要求。

本发明提出一种LDMOS器件及其制造方法，在现有技术的基础上，在栅极和多晶硅场板之间的漂移区上增设厚度大于栅氧化层的阻挡层，且进一步在阻挡层上形成孔场板，由此利用阻挡层厚度大于栅氧化层厚度的特点，能够在使得漂移区场板下的介质膜厚，靠近漏区较薄，靠近栅极的膜厚较厚，实现较好的RESURF结果，进而达到提升LDMOS器件的击穿电压BV和降低导通电阻Rsp的作用。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图3，本发明一实施例提供一种LDMOS器件的制造方法，其包括：

S1，提供衬底，所述衬底中形成有阱区和漂移区，所述阱区中形成有源区，所述漂移区中形成有漏区，所述衬底上形成有栅极和多晶硅场板，所述多晶硅场板位于所述漏区和所述栅极之间的漂移区上，所述多晶硅场板与所述衬底之间以及所述栅极与所述衬底之间均设有栅氧化层；

S2，形成阻挡层，所述阻挡层覆盖在所述栅极和所述多晶硅场板之间的所述漂移区上；

S3，形成位于所述阻挡层上的孔场板，且所述孔场板底部的所述阻挡层的厚度大于所述多晶硅场板底部的所述栅氧化层的厚度。

步骤S1中提供的衬底100可以是任意合适的衬底材料，例如为硅、绝缘体上硅、锗、碳化硅、锗化硅等等，也可以是基底上外延生长有碳化硅等半导体外延层的衬底材料。该衬底的导电类型例如为P型。

请参考图7，在步骤S1中，在衬底100中形成有阱区101和漂移区102，阱区101中形成有源区105，漂移区102中形成有漏区106，在衬底100上形成有栅极103和多晶硅场板104，多晶硅场板104位于漏区106和栅极103之间的漂移区102上，且栅极103与衬底100之间以及多晶硅场板104与漂移区102之间均设有栅氧化层103’。在衬底100上形成这些结构的具体过程包括以下步骤：

S1.1，请参考图4，在衬底100上涂覆光阻(Photo resistance，PR)层201，对光阻层201进行光刻(包括曝光和显影)，暴露出衬底100的部分区域(即待形成阱区101的区域)的表面，再以光刻后的光阻层201为掩膜，对衬底100的暴露区域进行离子注入，形成第一导电类型(例如为P型)的阱区101。

S1.2，请参考图5，去除光阻层201，在衬底100上重新涂覆光阻材料，形成光阻层202，对光阻层202进行光刻(包括曝光和显影)，以掩蔽阱区101并暴露出阱区101以外的衬底100的部分区域(即待形成漂移区102的区域)，再以光刻后的光阻层202为掩膜，对衬底100的暴露区域进行离子注入，形成第二导电类型(例如为N型)的漂移区102，作为LDMOS器件的耐压区域。

S1.3，请参考图6，去除光阻层202，并通过热氧化等合适的工艺，形成栅氧化层(例如氧化硅等)103’于衬底100的表面上，且形成的栅氧化层103’此时覆盖阱区101和漂移区102的表面，进一步沉积多晶硅层于栅氧化层103’上，涂覆光阻(未图示)，并借助一张掩膜版(mask layer)对该光阻进行光刻，以光刻后的光阻层为掩膜，刻蚀该多晶硅层和栅氧化层103’至暴露出阱区101和漂移区102的表面，形成栅极103和多晶硅场板104。栅极103横跨在阱区101和漂移区102的交界区域上以从阱区101上延伸到漂移区102上，多晶硅场板104位于漂移区102上，且多晶硅场板104和栅极103间隔设置，即多晶硅场板104和栅极103之间形成暴露出漂移区102部分区域表面的间隙103a。

S1.4，请参考图7，对栅极103一侧的阱区101的相应区域分别进行第二导电类型的离子注入和第一导电类型的离子注入，以形成位于阱区101中的源区105以及位于源区105外侧的阱区101的体接触区105’；然后对多晶硅场板104外侧的漂移区102进行第二导电类型的离子注入，形成漏区106。之后进行800℃～1000℃之间的高温退火处理，以使得衬底100中的离子(即杂质)充分激活。

作为一种示例，衬底100和阱区101均为第一导电类型，且第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。在本发明的其他实施例中，第一导电类型可以为N型，第二导电类型为P型。

另外，漂移区102和阱区101的离子掺杂浓度均需要根据LDMOS器件的耐压要求以及导通电阻需求来进行合理设计。其中，在步骤S1.1和S1.2中可以分别在离子注入进行退火处理，也可以在步骤S1.2的离子注入后进行退火处理，以使得阱区101和漂移区102中注入的离子在横向和纵向上扩散至要求程度。其中，在纵向上，漂移区102的深度可以等于、大于或小于阱区101的深度；在横向上，漂移区102可以与阱区101相接，也可以与阱区101间隔开。

其中，在形成栅极103和多晶硅场板104之后且在形成源区105和漏区106之前，可以先在栅极103和多晶硅场板104的侧壁上一道形成介质侧墙(未图示)，以防止栅极103和多晶硅场板104中的杂质向后续的层间介质层109中扩散。

请参考图7，在步骤S2中，通过化学气相沉积等工艺，在衬底100、栅极103和多晶硅场板104上形成阻挡层107，进一步涂覆光阻(未图示)，并借助一张掩膜版(mask layer)对该光阻进行光刻，以光刻后的光阻层为掩膜，刻蚀阻挡层107，以定义出金属硅化的区域，剩余的阻挡层107覆盖在栅极103与多晶硅场板104之间的漂移区102上。剩余的阻挡层107的一侧还进一步延伸栅极103的侧壁和部分顶面上，另一层延伸到多晶硅场板104的侧壁和部分顶面上。本步骤中，剩余的阻挡层107不仅暴露出源区105、体接触区105’、漏区106、栅极103、多晶硅场板104在后续用于形成金属硅化物或者外接的相应顶面，还覆盖栅极103和多晶硅场板104之间的漂移区102的表面，以提供后续形成的孔场板的工艺区域。

其中，本实施例中，阻挡层107包括依次层叠的至少两层材质不同的介质层，其中一层介质层用于后续步骤S3中的刻蚀停止层。作为一种示例，阻挡层107通过交替层叠的二氧化硅(SiO₂)层107a和氮化硅(SiN)层107b形成，例如是SiO₂-SiN双层介质结构，或者是SiO₂-SiN-SiO₂-SiN四层介质结构，或者SiO₂-SiN-SiO₂-SiN-SiO₂五层介质结构。阻挡层107中各层SiO₂的厚度范围为

各层SiN的厚度范围为

阻挡层107中相应的某层SiN层作为后续步骤S3中的刻蚀停止层，用于精确限定形成的孔场板底部的深度，保证形成的孔场板底部的阻挡层107的厚度大于多晶硅场板104底部的栅氧化层103’的厚度。

在本实施例的其他示例中，在步骤S1中，还可以在阻挡层107底部下方的漂移区102(即间隙103a下方的漂移区102)中还允许形成其他介质隔离结构，进一步优化RESURF效果。例如，请参考图11，阻挡层107底部下方的漂移区102中还可以形成有浅槽隔离(STI)结构111，栅极103与浅槽隔离(STI)结构111有交叠，多晶硅场板104与浅槽隔离(STI)结构111也有交叠，该浅槽隔离(STI)结构111可以作为场氧板，进一步优化RESURF效果。再例如，请参考图12，阻挡层107底部下方的漂移区102中还可以形成有局部氧化隔离结构(LOCOS)112，该局部氧化层结构112的顶面高出衬底100，栅极103延伸到局部氧化隔离结构112的一端部侧壁和顶面上，以与局部氧化隔离结构112有交叠，多晶硅场板104延伸到局部氧化隔离结构112的另一端部的侧壁和顶面上，以与局部氧化隔离结构112也有交叠。阻挡层107覆盖在局部氧化隔离结构112被多晶硅场板104和栅极103暴露出的顶面上，且一端延伸到栅极103的部分顶面上，另一端延伸到多晶硅场板104的部分顶面上。该局部氧化隔离结构112可以作为场氧板，进一步优化RESURF效果。

当然，在本发明的其他实施例中，还可以采用其他不同的隔离技术来在间隙103a的漂移区102中或者间隙103a的漂移区102顶面上形成位于阻挡层107底部下方的介质隔离结构，以进一步优化RESURF效果。

此外，在本实施例的其他示例中，在步骤S2中，进一步地，在刻蚀阻挡层107之后，还进一步执行自对准金属硅化工艺(包括金属沉积、退火、去除未反应的金属等步骤)，在阻挡层107暴露出的源区105、体接触区105’、漏区106、栅极103、多晶硅场板104的顶面上分别形成金属硅化物层108。

请参考图7和图8，在步骤S3中，首先，可以通过化学气相沉积等合适的工艺沉积层间介质层109，并通过化学机械抛光工艺等对层间介质层109的顶面进行平坦化。该层间介质层109可以将金属硅化物层108和阻挡层107等结构均掩埋在内。

请参考图7和图8，在步骤S3中，然后，涂覆光阻层(未图示)，并借助一张接触孔掩膜版对该光阻进行光刻，以光刻后的光阻层为掩膜，刻蚀层间介质层109，以在层间介质层109中形成至少一个源极接触孔CTs、至少一个体区接触孔CTp、至少一个栅极接触孔CTg、至少一个场板孔CT1、至少一个多晶硅场板接触孔CT2、至少一个漏极接触孔CTd。

其中，源极接触孔CTs贯穿层间介质层109并暴露出源区105顶面上的金属硅化物层108的顶面，体区接触孔CTp贯穿层间介质层109并暴露出体接触区105’顶面上的金属硅化物层108的顶面，漏极接触孔CTd贯穿层间介质层109并暴露出漏区106顶面上的金属硅化物层108的顶面。多晶硅场板接触孔CT2贯穿层间介质层109并暴露出多晶硅场板104顶面上的金属硅化物层108的顶面。场板孔CT1位于多晶硅栅极103和多晶硅场板104之间的间隙103a中，且贯穿层间介质层109。本实施例中，场板孔CT1停止在阻挡层107的顶层介质层的顶面上(即氮化硅层107b的顶面上)，且数量为一个，如图8所示。此时，阻挡层107的顶层介质层(例如是氮化硅SiN层)在刻蚀层间介质层109形成各个接触孔的过程中，作为刻蚀停止层。

作为本实施例的另一种示例，位于多晶硅栅极103和多晶硅场板104之间的间隙103a中的场板孔CT1停止在阻挡层107的顶层介质层(例如是氮化硅SiN层)的顶面上，且数量也可以是至少两个，如图9所示。

作为本实施例的又一种示例，位于多晶硅栅极103和多晶硅场板104之间的间隙103a中的场板孔CT1也可以停止在阻挡层107的顶层介质层(例如是氧化硅SiO₂层)以下的用作刻蚀停止层的相应介质层(例如是氮化硅SiN层)上，但始终未贯穿阻挡层107，其数量可以是一个或多个，如图10所示。

应当理解的是，上述各示例中，场板孔CT1底部的阻挡层107的厚度大于多晶硅场板104底部的栅氧化层103’的厚度。此外，场板孔CT1的形状、数量和宽度等参数取决于栅极103和多晶硅场板104之间的间隙103a以及器件性能的要求，本实施例对此不做具体限定。

可选地，场板孔CT1的宽度范围为0.1μm～10μm。

请参考图8至图11，在步骤S3中，接着，可以通过用适当导电材料(例如钨或铜等金属，或者掺杂多晶硅等)填充各个接触孔和场板孔，以形成位于场板孔中的孔场板(未标记)以及位于各接触孔中的插塞，例如填充于源极接触孔CTs中的导电材料形成源极插塞(未标记)，填充于体区接触孔CTp中的导电材料形成体接触插塞(未标记)，填充于漏极接触孔CTd中的导电材料形成漏极插塞(未标记)，填充于多晶硅场板接触孔CT2中的导电材料形成位于多晶硅场板104上的多晶硅场板接触插塞(未标记)。此时，形成的孔场板底部的阻挡层107比多晶硅场板104底部的栅氧化层103’厚，且厚度差为d，该厚度差d可以通过在步骤S2中控制阻挡层107的沉积厚度以及在步骤S3中控制场板孔CT1的底部深度来控制。

请参考图8至图11，在步骤S3中，然后，沉积金属层并刻蚀金属层，以形成源极金属层110s、栅极金属层110g和漏极金属层110d。其中，源极金属层110s与各个体接触插塞和源极插塞电性连接，以使得体接触区105’和源区105等电位。栅极金属层110g与各个栅极插塞电性连接，以电性连接栅极103。漏极金属层110d与漏极插塞、填充于场板孔CT1的孔场板和填充于多晶硅场板接触孔CT2中的多晶硅场板接触插塞电性连接，由此，形成的孔场板与多晶硅场板104和漏区106通过漏极金属层110d电性连接，使得孔场板、多晶硅场板104和漏区106等电位。

本实施例的LDMOS器件的制造方法，在多晶硅场板和栅极之间的阻挡层上形成了位于漂移区的孔场板，该孔场板底部的阻挡层厚度大于靠近漏区的多晶硅场板底部的栅氧化层的厚度，由此在从栅极到漏区的方向上，在漂移区的场板底部实现了不同厚度的介质安排，靠近栅极的膜厚(即阻挡层的膜厚)较厚，靠近漏区的膜厚(即多晶硅场板底部的栅氧的膜厚)较薄，没有增加工艺难度，提升了优化表面电场(RESURF)的效果，进而达到提升LDMOS器件的击穿电压BV和降低导通电阻Rsp的作用。

进一步地，使用至少两层材料不同的介质层层叠而成的阻挡层，由此使得阻挡层中的相应介质层能够作为孔场板形成步骤中的stop layer(刻蚀终止层)，可以使得孔场板的底部深度控制更加精确，并且整个阻挡层的多层介质层可以在一次光刻中完成，无需增加光刻次数，因此，不用增加额外的掩模版层次，仅需简单的工艺调整，就可以与现有工艺兼容，成本低。

应当理解的是，本发明的技术方案并不仅仅限定于上述实施例的LDMOS器件的制造方法，本领域技术人员可以基于上述实施例进行任意合理的变形来得到本发明的其他实施例。

基于同一发明构思，本发明一实施例还提供一种LDMOS器件，其可以采用上述任一实施例所述的LDMOS器件的制造方法来形成。请参考图8至图12，本实施例的LDMOS器件包括：衬底100、栅极103、多晶硅场板104、源区105和漏区106、阻挡层107和孔场板。

其中，衬底100中形成有阱区101和漂移区102，栅极103形成在衬底100上，且一侧延伸到阱区101的部分顶面上，另一侧延伸到漂移区102的部分顶面上。栅极103可以是多晶硅或者金属或者两者的组合。

源区104形成在阱区101中，漏区105形成在漂移区102中。

多晶硅场板104形成在栅极103和漏区106之间的漂移区102上，并与栅极103之间具有间隙(如图6的103a所示)。栅极103与衬底100之间以及多晶硅场板104与漂移区102之间均设有栅氧化层103’。

阻挡层107覆盖在栅极103与多晶硅场板104之间的漂移区102上。进一步地，阻挡层还从栅极103的部分顶面经间隙103a的侧壁和底面的漂移区102连续延伸到多晶硅场板104的部分顶面上。阻挡层107可以是单层介质(例如二氧化硅)，也可以包括依次层叠的至少两层材料不同的介质层，例如阻挡层107通过交替层叠的二氧化硅(SiO₂)层107a和氮化硅(SiN)层107b形成。

孔场板(未标记，对应于图12中的CT1)形成在阻挡层107上，且孔场板底部的阻挡层107的厚度大于多晶硅场板104底部的栅氧化层103’的厚度。

进一步地，本实施例的LDMOS器件还包括层间介质层109、源极金属层110s、栅极金属层110g和漏极金属层110d。

其中，层间介质层109形成在衬底100上且将阻挡层107栅极103和多晶硅场板104均掩埋在内。层间介质层109中形成有贯穿层间介质层109的漏极接触孔CTd、源极接触孔CTs、体区接触孔CTp、栅极接触孔CTg、多晶硅场板接触孔CT2以及至少一个场板孔CT1。场板孔CT1位于多晶硅场板104和栅极103之间的阻挡层107上，多晶硅场板接触孔CT2位于多晶硅场板104上，漏极接触孔CTd位于漏区106上，源极接触孔CTs位于源区105上，体区接触孔CTp位于体接触区105’上。

场板孔CT1中填充金属等导电材料形成上述的孔场板，可选地，场板孔CT1的宽度范围为0.1μm～10μm。

漏极接触孔CTd、源极接触孔CTs、体区接触孔CTp、栅极接触孔CTg和多晶硅场板接触孔CT2中填充金属等相应的导电材料，形成相应的插塞。

漏极金属层110d形成于漂移区102上方的层间介质层109上，与孔场板电性连接(即电性接触)，且通过漏极接触孔CTd与漏区106电性连接，通过多晶硅场板接触孔CT2与多晶硅场板104电性连接，以使孔场板、漏区106和多晶硅场板104等电位。

源极金属层110s通过源极接触孔CTs与源区105电性连接，并通过体区接触孔CTp与体接触区105’电性连接，使得体接触区105’和源区105等电位。栅极金属层110g通过栅极接触孔CTg与栅极103电性连接。

可选地，栅极103与多晶硅场板104采用同一层多晶硅形成。栅极103底部的栅氧化层103’与多晶硅场板104底部的栅氧化层103’采用同一层栅氧化层形成。

本实施例的LDMOS器件还包括形成在源区105、漏区106、多晶硅场板104和栅极103的表面上的金属硅化层108，层间介质层109覆盖金属硅化物层108。金属硅化物层108用于降低相应的插塞与衬底100中相应结构之间的导通电阻。

可选地，请参考图11和图12，本实施例的LDMOS器件还包括形成在间隙103a处的漂移区103中的介质隔离结构，该介质隔离结构可以是浅沟槽隔离结构111，也可以是局部氧化隔离结构112，或者是其他介质隔离结构。

本实施例的LDMOS器件，利用阻挡层厚度大于栅氧化层厚度的特点，能够在使得漂移区场板下的介质膜厚，靠近漏区较薄，靠近栅极的膜厚较厚，进而做到较好的RESURF结果，进而能实现更高的击穿电压和更低的导通电阻。

应当理解的是，本实施例的LDMOS器件中的相应结构及其选材可以参考上文中的LDMOS器件的制造方法中的相应内容所述，在此不再赘述。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims

1.一种LDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，提供形成有所述栅极、所述多晶硅场板、所述源区和所述漏区的衬底的步骤包括：

3.如权利要求1所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，在所述衬底上形成所述阻挡层之前，还包括：在所述栅极和所述多晶硅场板的侧壁上形成介质侧墙。

4.如权利要求1所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，所述阻挡层包括依次层叠的至少两层材料不同的介质层，且其中至少一层所述介质层在形成位于所述阻挡层上的孔场板的步骤中作为刻蚀停止层。

5.如权利要求1所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，形成位于所述阻挡层上的孔场板的步骤包括:

在所述场板孔中填充导电材料，以形成所述孔场板。

6.如权利要求5所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求1所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，还包括：在形成所述孔场板之前，先在所述源区、所述漏区、所述多晶硅场板和所述栅极的表面上形成金属硅化层。

8.如权利要求1-7中任一项所述的LDMOS器件的制造方法，其特征在于，还包括：在形成所述栅极和所述多晶硅场板之前，还在所述阻挡层覆盖的所述漂移区中形成浅沟槽隔离结构或者局部氧化隔离结构。

9.一种LDMOS器件，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的LDMOS器件，其特征在于，所述阻挡层包括依次层叠的至少两层材料不同的介质层，且其中至少一层所述介质层作为所述孔场板底部的刻蚀停止层。

11.如权利要求9所述的LDMOS器件，其特征在于，还包括层间介质层，所述层间介质层形成在所述衬底上，并将所述阻挡层、所述栅极和所述多晶硅场板掩埋在内，且所述阻挡层上方的所述层间介质层中形成有至少一个场板孔，各个所述场板孔中填充导电材料以形成所述孔场板。

12.如权利要求11所述的LDMOS器件，其特征在于，所述层间介质层中还形成有漏极接触孔、多晶硅场板接触孔、源极接触孔和栅极接触孔，且所述漏极接触孔、所述源极接触孔和所述栅极接触孔中均填充有导电材料；所述LDMOS器件还包括形成在所述层间介质层上的栅极金属层、源极金属层和漏极金属层，所述漏极金属层与所述孔场板电性连接且通过所述漏极接触孔和所述多晶硅场板接触孔与所述漏区和所述多晶硅场板电性连接，所述栅极金属层通过所述栅极接触孔与所述栅极电性连接，所述源极金属层通过所述源极接触孔与所述源区电性连接。

13.如权利要求11所述的LDMOS器件，其特征在于，还包括分别形成在所述源区、所述漏区、所述多晶硅场板和所述栅极的表面上的金属硅化层，所述层间介质层覆盖所述金属硅化物层。

14.如权利要求9-13中任一项所述的LDMOS器件，其特征在于，还包括形成在所述阻挡层覆盖的漂移区中的浅沟槽隔离结构或者局部氧化隔离结构。