一种LDMOS器件及其制备方法

    技术2026-01-24  6


    本发明涉及半导体,尤其涉及一种ldmos器件及其制备方法。


    背景技术:

    1、ldmos(laterally diffused metal oxide semiconductor,横向扩散金属氧化物半导体)由于在耐高压、开关性能、大电流驱动等方面的优势而被广泛应用于电源管理电路中。近年来,金属接触孔场板广泛应用于低中压ldmos器件。一般情况下,接触场板和源端接触孔连接到一起,并接地。金属场板结构可以在不改变器件比导通电阻的情况下,调制器件表面电场峰值进而提高器件的耐压。然而,金属接触孔场板下方的自对准硅化物阻挡层(self-aligned block,sab)中氧化物是采用低温的等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhanced chemical vapor deposition,pecvd)形成。该工艺可以实现低温下快速沉积形成氧化物,但是,该工艺形成的氧化物质量不佳,特别是在漂移区的界面处会产生大量的界面态,使开态电流降低,并且由于场板下方电场集中,而sab介质层的氧化物质量较差,界面态太多,会加剧热载流子效应,使ldmos器件可靠性变差。


    技术实现思路

    1、要解决的技术问题

    2、鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种ldmos器件及其制备方法,其解决了现有漂移区传统sab介质层氧化物界面态较多的技术问题。

    3、技术方案

    4、为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

    5、第一方面,本发明提供一种ldmos器件的制备方法,包括:

    6、对硅片表面进行预清理;

    7、利用光刻和离子注入工艺在经过预清理的硅片上形成漂移区,并采用issg工艺进行氧化处理,生成氧化物,而后沉积多晶硅;

    8、光刻和刻蚀多晶硅,并控制刻蚀过程,在sab区域表面留下预设厚度的氧化物;

    9、光刻并刻蚀掉源漏区和体区的表面氧化物;

    10、基于光刻和离子注入工艺形成体区和源漏区;

    11、在sab区域已有的issg工艺氧化生成的氧化物基础上,用pecvd工艺沉积后续氧化物和氮化物;

    12、光刻和刻蚀其他区域sab介质层,形成金属接触孔场板结构,并置于低温高压氢气环境中退火。

    13、可选地,所述采用issg工艺进行氧化处理,生成氧化物,包括:

    14、利用issg工艺在1100℃中氧化生长10nm的氧化物,所述氧化层作为栅介质层。

    15、可选地,所述预设厚度为5nm。

    16、可选地,所述光刻并刻蚀掉源漏区和体区的表面氧化物,包括:

    17、将源漏区和体区的表面氧化物光刻并刻蚀到1nm。

    18、可选地,所述在sab区域已有的issg氧化生成的氧化物基础上,用pecvd工艺沉积后续氧化物和氮化物,包括:

    19、issg和pecvd工艺生成的氧化物与整个sab介质层氧化物厚度满足预设比例。

    20、可选地,整个sab介质层氧化物厚度控制在90nm,issg工艺生成的氧化物为5nm,pecvd生成85nm氧化物和氮化物。

    21、可选地,pecvd工艺生成氮化物厚度为100nm。

    22、可选地,所述置于低温高压氢气环境中退火,包括:

    23、采用低温高压退火工艺,退火温度为350℃;

    24、以氢气/氘气和氮气为气体氛围、氢气/氘气和二氧化碳为气体氛围、或氢气/氘气和笑气为气体氛围;

    25、退火时间范围为1min,压强为50atm。

    26、第二方面,本发明提供一种ldmos器件,采用上述任一技术方案ldmos器件的制备方法制备。

    27、有益效果

    28、本发明的有益效果是:本发明的一种ldmos器件,利用issg和pecvd工艺共同构成sab介质层中的氧化物,以解决漂移区传统sab介质层氧化物界面态较多的问题。通过issg工艺生成第一层氧化物以降低氧化物界面态,而pecvd沉积第二层氧化物,可以减少工艺时间。同时,在器件前段工艺制备完成后,进行低温高压氢气环境下退火,进一步钝化界面,改善界面态。双层sab介质层氧化物和低温高压氢气退火有利于改善器件热载流子注入效应,并且提升器件开态下的电流,降低漂移区界面处的界面态,提高器件电学性能和可靠性。



    技术特征:

    1.一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,所述采用issg工艺进行氧化处理,生成氧化物,包括:

    3.根据权利要求1所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,所述预设厚度为5nm。

    4.根据权利要求1所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,所述光刻并刻蚀掉源漏区和体区的表面氧化物,包括:

    5.根据权利要求1所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,所述在sab区域已有的issg氧化生成的氧化物基础上,用pecvd工艺沉积后续氧化物和氮化物,包括:

    6.根据权利要求5所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,整个sab介质层氧化物厚度控制在90nm,issg工艺生成的氧化物为5nm,pecvd生成85nm氧化物和氮化物。

    7.根据权利要求6所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,pecvd工艺生成氮化物厚度为100nm。

    8.根据权利要求1所述的一种ldmos器件的制备方法,其特征在于,所述置于低温高压氢气环境中退火,包括:

    9.一种ldmos器件,其特征在于,采用权利要求1至8中任一项所述的ldmos器件的制备方法制备。


    技术总结
    本发明涉及一种LDMOS器件及其制备方法,该方法包括:对硅片表面进行预清理;利用光刻和离子注入工艺在经过预清理的硅片上形成漂移区,并采用ISSG工艺进行氧化处理,生成氧化物,而后沉积多晶硅;光刻和刻蚀多晶硅,并控制刻蚀过程,在SAB区域表面留下预设厚度的氧化物;光刻并刻蚀掉源漏区和体区的表面氧化物;基于光刻和离子注入工艺形成体区和源漏区;在SAB区域已有的ISSG工艺氧化生成的氧化物基础上,用PECVD工艺沉积后续氧化物和氮化物;光刻和刻蚀其他区域SAB介质层,形成金属接触孔场板结构,并置于低温高压氢气环境中退火。其有益效果是,通过ISSG工艺生成第一层氧化物以降低氧化物界面态,而PECVD沉积第二层氧化物,可以减少工艺时间。

    技术研发人员:滕巧,高大为,吴永玉,许凯
    受保护的技术使用者:浙江大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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