Ldmos器件及其制作方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及半導體制造技術領域，具體而言，涉及一種LDMOS器件及其制作方法。
【背景技術】
[0002] LDMOS(橫向雙擴散金屬氧化物半導體場效應）晶體管結構被廣泛用于諸如高壓 MOS場效應晶體管的許多類型的晶體管。
[0003] 現有技術中LDMOS晶體管主要有兩種結構，一種是對稱LDMOS器件，另一種是不對 稱LDMOS器件，其區別主要體現在阱區和漂移區的位置設置，以下將結合【附圖說明】上述兩 種結構。
[0004] 如圖1所示，對稱LDMOS器件包括襯底100'、位于襯底100'中的阱區102'和以阱 區102'為中心對稱設置的兩個漂移區10Γ，柵極結構103'也是以阱區102'的軸線為對稱 軸對稱地設置在阱區102'和兩個漂移區10Γ上，同樣地兩個側墻104'以及源極105'和 漏極106'也是以阱區102'的軸線為對稱軸對稱地設置。
[0005] 如圖2所示，不對稱LDMOS器件包括襯底100'、設置在襯底100'中的阱區102'、 設置在阱區102'中的溝道區、通過溝道區連接的源極105'和漏極106'、以及覆蓋溝道區并 影響溝道區內電子分布的柵極結構103'及位于柵極結構103'兩側的側墻104'，源極105' 位于阱區102'中，漏極106'位于漂移區10Γ中。
[0006] 上述兩種結構的LDMOS管中，柵極結構103'均包括自下而上設置的柵氧化層和多 晶石圭層，其中的柵氧化層在防止擊穿發生中起到重要作用。擊穿電壓（Breakdown Voltage) 是衡量LDMOS器件性能的重要參數，通常是指在保證不被擊穿的情況下，柵極和漏極106' 之間能夠施加的最大電壓。目前，對稱結構中一般采用增加柵極結構103'的柵氧化層的厚 度提高LDMOS的擊穿電壓，或者增加漂移區10Γ的寬度提高LDMOS的擊穿電壓，但是，柵氧 化層厚度的增加和阱區102'寬度的增加都不利于器件尺寸的減小。不對稱LDMOS器件中 設置的漂移區10Γ主要用于改變LDMOS中電場的分布，提高LDMOS的擊穿電壓，但是如果 器件結構進一步減小，其對擊穿電壓的提高作用不明顯。
[0007] 由此可見，現有技術難以進一步提高小尺寸LDMOS管的擊穿電壓，因此擊穿電壓 的限制成為進一步減小LDMOS管器件的難以克服的障礙。
【發明內容】
[0008] 本申請旨在提供一種LDMOS器件及其制作方法，以解決現有技術中小尺寸LDMOS 器件擊穿電壓低的問題。
[0009] 為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種LDMOS器件，該LDMOS器 件包括：襯底，襯底中設置有漂移區和阱區；柵極結構，設置在襯底的表面上，包括柵氧化 層和多晶硅層，柵氧化層包括：第一柵氧化部，位于阱區所在的襯底的表面上，第一柵氧化 部的上表面距離襯底的上表面的距離為H1 ;以及第二柵氧化部，位于漂移區所在的襯底的 表面上，第二柵氧化部的上表面距離襯底的上表面的距離為H2，上述H1小于上述H2。
[0010] 進一步地，上述H1是上述H2的60~95%。
[0011] 進一步地，上述H1為50~390 A，H2為50~400 I
[0012] 進一步地，上述LDMOS器件為對稱LDMOS器件，漂移區包括：第一漂移區，設置在阱 區的一側；第二漂移區，與第一漂移區對稱地設置在阱區的另一側。
[0013] 進一步地，上述LDMOS器件還包括：側墻，設置在柵極結構的沿溝道長度方向延伸 的兩側；源極，設置在第一漂移區中未被柵極結構覆蓋的位置；漏極，設置在第二漂移區中 未被柵極結構覆蓋的位置。
[0014] 進一步地，上述LDMOS器件為非對稱LDMOS器件。
[0015] 進一步地，上述LDMOS器件還包括：側墻，設置在柵極結構的沿溝道長度方向延伸 的兩側；源極，設置在阱區中未被柵極結構覆蓋的位置；漏極，設置在漂移區中未被柵極結 構覆蓋的位置。
[0016] 進一步地，上述襯底為P型襯底，阱區為P型阱區，漂移區為N型淺摻雜的漂移區。
[0017] 根據本申請的另一方面，提供了一種LDMOS器件的制作方法，該制作方法包括：步 驟S1，在襯底中形成漂移區和阱區，并對阱區進行氮離子注入；步驟S2,在襯底上生長氧化 物；步驟S3,在氧化物上沉積多晶硅；以及步驟S4,對多晶硅和氧化物依次進行刻蝕形成柵 極結構，氧化物刻蝕后形成柵極結構的柵氧化層，其中位于阱區所在的襯底的表面上的柵 氧化層為第一柵氧化部，位于漂移區所在的襯底的表面上的柵氧化層為第二柵氧化部，多 晶硅刻蝕后形成柵極結構的多晶硅層。
[0018] 進一步地，上述氮離子注入的劑量為1E12~lE16/cm3,能量為1~lOOKev，氮離 子注入的氮源為氨氣或氮氣。
[0019] 進一步地，上述步驟S2采用快速加熱氧化工藝或高溫爐管生長工藝進行實施。
[0020] 進一步地，上述快速加熱氧化工藝包括：將完成步驟Sl的襯底升溫至700~ 1000°C ;向升溫后的襯底通入氧氣，將襯底表面氧化形成氧化物。
[0021] 進一步地，上述步驟Sl包括：在襯底表面上設置第一光刻膠掩膜，第一光刻膠掩 膜在欲形成漂移區的位置具有第一開口；對具有第一光刻膠掩膜的襯底進行第一雜質離子 注入，形成漂移區；去除第一光刻膠掩膜；在具有漂移區的襯底表面設置第二光刻膠掩膜， 第二光刻膠掩膜在欲形成阱區的位置具有第二開口；對具有第二光刻膠掩膜的襯底進行第 二雜質離子注入，形成阱區；對阱區進行氮離子注入；去除第二光刻膠掩膜，其中，第一雜 質離子與第二雜質離子為反型離子。
[0022] 進一步地，上述步驟Sl包括：在襯底表面上設置第二光刻膠掩膜，第二光刻膠掩 膜在欲形成阱區的位置具有第二開口；對具有第二光刻膠掩膜的襯底進行第二雜質離子注 入，形成阱區；對阱區進行氮離子注入；去除第二光刻膠掩膜；在具有阱區的襯底表面設置 第一光刻膠掩膜，第一光刻膠掩膜在欲形成漂移區的位置具有第一開口；對具有第一光刻 膠掩膜的襯底進行第一雜質離子注入，形成漂移區；去除第一光刻膠掩膜，其中，第一雜質 離子與第二雜質離子為反型離子。
[0023] 進一步地，上述襯底為P型襯底，第一雜質離子為N型離子，第二雜質離子為P型 離子。
[0024] 進一步地，上述制作方法在形成柵極結構之后還包括：步驟S5,在柵極結構的沿 溝道長度方向延伸的兩側設置側墻；步驟S6,以柵極結構和側墻為掩膜進行第一雜質離子 注入，形成源極和漏極。
[0025] 應用本申請的技術方案，設置于漂移區所在襯底表面上的第二柵氧化部的厚度較 大，因此能夠有效地防止LDMOS器件工作時電壓過大造成的器件擊穿；而設置于阱區所在 襯底表面上的第一柵氧化部的厚度較第二柵氧化部的厚度小，也就是說在保證原有器件特 性不變的情況下，即第一柵氧化部厚度不變的情況下，可以增加第二柵氧化部厚度，從而可 以在器件尺寸不變的情況下提高器件的擊穿電壓，因此，上述柵氧化層結構的微小變化不 會對LDMOS器件的尺寸造成影響，且適用于小尺寸對稱或不