RFLDMOS器件及制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210445971.8

申请日:

2012.11.09

公开号:

CN103035727A

公开日:

2013.04.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):H01L 29/78变更事项:申请人变更前权利人:上海华虹NEC电子有限公司变更后权利人:上海华虹宏力半导体制造有限公司变更事项:地址变更前权利人:201206 上海市浦东新区川桥路1188号变更后权利人:201203 上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号登记生效日:20140121|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 29/78申请日:20121109|||公开

IPC分类号:

H01L29/78; H01L29/10; H01L29/08; H01L21/336

主分类号:

H01L29/78

申请人:

上海华虹NEC电子有限公司

发明人:

周正良; 遇寒; 蔡莹; 陈曦

地址:

201206 上海市浦东新区川桥路1188号

优先权:

专利代理机构:

上海浦一知识产权代理有限公司 31211

代理人:

丁纪铁

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内容摘要

本发明公开了一种RFLDMOS器件,在P型沟道区下方增加了轻掺杂的P型埋层,以及位于轻掺杂P型埋层中的中等掺杂埋层,降低了寄生NPN管的基极电阻,使骤回效应不易发生,沟道及埋层形成的反向二极管可以箝制LDMOS的漏源电压,并将多余的电流下沉到基板上;漏极端较厚的栅氧可降低热载流子效应,源极端较薄的栅氧可提高器件的跨导。本发明还公开了所述RFLDMOS器件的制造方法,在工艺实现上,本发明只是在现有工艺中增加了两步光刻,简单易于实施。

权利要求书

权利要求书一种RFLDMOS器件,位于P型硅衬底上的轻掺杂P型外延中,外延中具有N型轻掺杂漏极漂移区及与之抵靠接触的P型沟道区;所述N型轻掺杂漏极漂移区中,包含所述RFLDMOS器件的漏区,漏区表面具有金属硅化物引出所述RFLDMOS器件的漏极;所述P型沟道区中,包含有重掺杂P型沟道连接区及与之抵靠接触的重掺杂N型区,重掺杂N型区即所述RFLDMOS器件的源区;所述重掺杂P型沟道连接区和RFLDMOS的源区表面覆盖一层金属硅化物引出所述RFLDMOS的源极;在P型沟道区与N型轻掺杂漏极漂移区交界上方的硅表面上方具有栅氧化层,栅氧化层上覆盖多晶硅栅极及金属硅化物,多晶硅栅极及栅氧化层两端具有栅极侧墙,金属硅化物、靠漏侧的侧墙、以及漏侧侧墙与漏区金属硅化物之间的N型轻掺杂漏极漂移区上均包裹介质层,多晶硅栅极上的金属硅化物靠漏区的部分上及N型轻掺杂漏极漂移区上的介质层上均覆盖一层金属层形成金属法拉第杯层;在整个器件表面具有层间介质,在重掺杂P型沟道连接区远离漏区的一侧的轻掺杂P型外延中还具有钨塞,钨塞底部连接到P型衬底中,钨塞上部也穿通层间介质;其特征在于:所述栅氧化层在多晶硅栅极下具有坡度,且靠漏区一侧的栅氧化层的厚度大于靠源区一侧的栅氧化层;第一P型埋层位于P型沟道区中,且第一P型埋层中还具有第二P型埋层;所述的第一P型埋层及第二P型埋层连接钨塞及重掺杂P型沟道连接区。根据权利要求1所述的RFLDMOS器件,其特征在于:所述的第一P型埋层为轻掺杂,所述第二P型埋层为中等掺杂。根据权利要求1所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:包含如下工艺步骤:第1步,在P型衬底上生长P型外延层;在其上方生长第一次栅氧,光刻打开源端及靠源的部分栅极,进行P型离子注入形成第一埋层;第2步,湿法去除光刻打开区的第一次栅氧;湿法刻蚀在光刻胶与栅氧之间形成底切;第3步,去除光刻胶;生长第二次栅氧,再淀积N型重掺杂的多晶硅,或者淀积非掺杂的多晶硅;第4步,制作栅极,栅极形成在斜坡处的栅氧上方;保留栅极多晶硅上的光刻胶,再进行高剂量的N型离子注入形成N型轻掺杂漏极漂移区;再利用光刻胶盖住漏区及部分多晶硅栅极,源区和其余部分多晶硅栅极暴露,进行P型沟道离子注入;去除光刻胶,进行长时间高温推进形成P型沟道和轻掺杂漏极漂移区;由于P型离子剂量比N型漂移区注入的要大,在源端的N型区被反型为P型;第5步,光刻打开局域P型埋层窗口,进行P型离子注入,注入区域在栅极的外侧并和后续的重掺杂P型区离子注入区有部分重叠;第6步,去除光刻胶,制作栅极侧墙,并进行漏区和源区的离子注入;以及连接P型沟道的P型重掺杂离子注入;并进行快速热退火激活埋层、源漏区和重掺杂P型区;第7步,打开源漏区需要金属硅化的区域,进行金属硅化工艺,在源漏和多晶硅栅极上形成金属硅化物;第8步,淀积一介质层和金属法拉第杯层;光刻和干刻形成法拉第杯,干刻停在介质层上;第9步,淀积接触孔前介质,通过光刻和干刻打开介质层,并进一步刻蚀P型外延层形成深沟槽,所述深沟槽的底部位于P型衬底中;第10步,刻蚀接触孔,淀积钛、氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成钨下沉连接通道和接触孔,形成器件。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第1步中,P型衬底为重掺杂,掺杂浓度为1020cm‑3以上,P型外延层为轻掺杂,掺杂浓度为1014~1016cm‑3;其中P型外延层厚度每增加1μm,器件的击穿电压提高14~18V;所述栅氧厚度为P型埋层注入离子为硼,注入能量为120~300KeV,剂量为1012~1013cm‑2。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第3步中,第二次生长的栅氧化层的厚度在N型掺杂多晶硅厚度为掺杂离子为磷或砷,浓度大于1020cm‑3。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第4步中,光刻胶去除前进行的N型离子注入杂质为磷,注入能量为100~200KeV,剂量为1011~1013cm‑2;P型沟道离子注入的杂质为硼,注入能量为30KeV以下,剂量为1012~1014cm‑2;所述高温推进的温度为900~1050℃,时间为30~180分钟。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第5步中,P型离子注入杂质为硼,注入能量为180~280KeV,剂量为1014cm‑2以上。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第6步中,源区和漏区注入离子为磷或砷,注入能量为30~120KeV,剂量为1015cm‑2以上;P型沟道注入离子为为硼,注入能量为80~150KeV,剂量为1015cm‑2以上,或者用两次注入,第一次能量在30~80KeV,第二次在100~150KeV,剂量都在1015cm‑2以上;热退火激活温度为1000~1100℃,时间为5~30秒。根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第8步中,介质层是氧化硅层,金属层是钨硅或者氮化钛;对击穿电压为120V的器件,能采用两次同样的方法形成双层法拉第杯。

说明书

说明书RFLDMOS器件及制造方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域,特别涉及一种应用于大功率射频信号放大的RFLDMOS。本发明还涉及所述RFLDMOS器件的制造方法。
背景技术
RFLDMOS(Radio Frequency Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor,射频横向双扩散金属氧化物半导体)是被广泛应用在广电发射基站、移动发射基站、雷达等的具有高增益、高线性、高耐压、高输出功率的射频功率器件,其工作电压有28V和50V两种,对应的击穿电压的要求分别为70V和120V。器件的基本结构如图1所示,它是一个N型器件,较高的耐压由N型低掺杂漂移区6的长度(重掺杂N型漏端7到多晶硅栅极4边沿的距离),以及用作场板的调节电场分布的金属法拉第杯11决定;但同时,由漏极7以及漂移区6为集电极,P型沟道5及P型电下沉连接10为基极,源极8为发射极,形成了一个寄生的NPN管,它的发射极和基极是短接在一起并连到地电压,由于P型沟道5是通过P型下沉10连接到地的,这样就会有一个等效的基极电阻RB,同时N型轻掺杂漂移区6和P型沟道5之间会形成一个反向的二极管,形成如图2所示的RFLDMOS的等效电路图。在RFLDMOS管正常工作时,漏极7会加上工作电压并会再加射频信号使其接近击穿电压,同时也会有大于击穿的脉冲尖峰电压,这样就需要寄生二极管的反向击穿电压和寄生三极管的骤回电压要比击穿电压大20V左右;为达到这一目标,需要二极管的反向击穿电压比RFLDMOS的击穿电压大20V以上和较小漏电,并有较低的基极电阻RB。常见的RFLDMOS器件的骤回电压曲线如图3所示,为28V和50V LDMOS的骤回曲线,28V LDMOS的骤回点在90伏附近,50V LDMOS的骤回点在140V~150V,对于LDMOS来说,骤回点电压越大越好。
常规的RFLDMOS使用长时间扩散的P型重掺杂10作为电下沉,它和P型沟道5能形成较低的RB;而另外一种RFLDMOS器件使用金属钨塞作电和热下沉,如图4所示,与图1相比较,不同之处在于,是将图1中的P型重掺杂10替换为金属钨塞结构13,同时增加了一个重掺杂的P型沟道5。金属可降低和衬底的电阻并提升热扩散能力,但此结构的器件仍存在基极电阻RB较大,有可能发生骤回效应,引起管子烧毁等器件耐压性失效发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种RFLDMOS器件,降低寄生NPN管的基极电阻,使器件具有较高的骤回电压。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供所述RFLDMOS器件的制造方法。
为解决上述问题,本发明所述的RFLDMOS器件,位于P型硅衬底上的轻掺杂P型外延中;在轻掺杂P型外延中,具有N型轻掺杂漏极漂移区及与之抵靠接触的P型沟道区;所述N型轻掺杂漏极漂移区中,包含所述RFLDMOS器件的漏区,漏区表面具有金属硅化物引出所述RFLDMOS器件的漏极;所述P型沟道区中,包含有重掺杂P型沟道连接区及与之抵靠接触的重掺杂N型区,重掺杂N型区即所述RFLDMOS器件的源区;所述重掺杂P型沟道连接区和RFLDMOS的源区表面覆盖一层金属硅化物引出所述RFLDMOS的源极;在P型沟道区与N型轻掺杂漏极漂移区交界上方的硅表面上方具有栅氧化层,栅氧化层上覆盖多晶硅栅极及金属硅化物,多晶硅栅极及栅氧化层两端具有栅极侧墙,金属硅化物、靠漏侧的侧墙、以及漏侧侧墙与漏区金属硅化物之间的N型轻掺杂漏极漂移区上均包裹介质层,多晶硅栅极上的金属硅化物靠漏区的部分上及N型轻掺杂漏极漂移区上的介质层上均覆盖一层金属层形成金属法拉第杯层;在整个器件表面具有层间介质,在重掺杂P型沟道连接区远离漏区的一侧的轻掺杂P型外延中还具有钨塞,钨塞底部连接到P型衬底中,钨塞上部也穿通层间介质。
所述栅氧化层在多晶硅栅极下具有坡度,且靠漏区一侧的栅氧化层的厚度大于靠源区一侧的栅氧化层。
所述第一P型埋层位于P型沟道区中,且第一P型埋层中还具有一第二P型埋层;所述的第一P型埋层及第二P型埋层连接钨塞及重掺杂P型沟道连接区。
进一步地,所述的第一P型埋层为轻掺杂,所述第二P型埋层为中等掺杂。
另外,本发明提供所述RFLDMOS器件的制造方法,包含如下几个步骤:
第1步,在P型衬底上生长P型外延层;在其上方生长第一次栅氧,光刻打开源端及靠源的部分栅极,进行P型离子注入形成第一埋层;
第2步,湿法去除光刻打开区的第一次栅氧;湿法刻蚀在光刻胶与栅氧之间形成底切;
第3步,去除光刻胶;生长第二次栅氧,再淀积N型重掺杂的多晶硅,或者淀积非掺杂的多晶硅;
第4步,制作栅极,栅极形成在斜坡处的栅氧上方;保留栅极多晶硅上的光刻胶,进行一次N型离子注入后去除栅极多晶硅上的光刻胶,形成N型轻掺杂漏极漂移区;再利用光刻胶盖住漏区及部分多晶硅栅极,源区和其余部分多晶硅栅极暴露,进行P型沟道离子注入;去除光刻胶,进行长时间高温推进形成P型沟道和轻掺杂漏极漂移区;由于P型离子剂量比N型漂移区注入的要大,在源端的N型区被反型为P型;
第5步,光刻打开局域P型埋层窗口,进行P型离子注入,注入区域在栅极的外侧并和后续的重掺杂P型区离子注入区有部分重叠;
第6步,去除光刻胶,制作栅极侧墙,并进行漏区和源区的离子注入;以及连接P型沟道的P型重掺杂离子注入;并进行快速热退火激活埋层、源漏区和重掺杂P型区;
第7步,打开源漏区需要金属硅化的区域,进行金属硅化工艺,在源漏和多晶硅栅极上形成金属硅化物;
第8步,淀积一介质层和金属法拉第杯层;光刻和干刻形成法拉第杯,干刻停在介质层上;
第9步,淀积接触孔前介质,通过光刻和干刻打开介质层,并进一步刻蚀P型外延层形成深沟槽,所述深沟槽的底部位于P型衬底中;
第10步,刻蚀接触孔,淀积钛、氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成钨下沉连接通道和接触孔,形成器件。
进一步地,所述第1步中,P型衬底为重掺杂,掺杂浓度为1020cm‑3以上,P型外延层为轻掺杂,掺杂浓度为1014~1016cm‑3;其中P型外延层厚度每增加1μm,器件的击穿电压提高14~18V;所述栅氧厚度为P型埋层注入离子为硼,注入能量为120~300KeV,剂量为1012~1013cm‑2。
进一步地,所述第3步中,第二次生长的栅氧化层的厚度在N型掺杂多晶硅厚度为掺杂离子为磷或砷,浓度大于1020cm‑3。
进一步地,所述第4步中,光刻胶去除前进行的N型离子注入杂质为磷,注入能量为100~200KeV,剂量为1011~1013cm‑2;P型沟道离子注入的杂质为硼,注入能量为30KeV以下,剂量为1012~1014cm‑2;所述高温推进的温度为900~1050℃,时间为30~180分钟。
进一步地,所述第5步中,P型离子注入杂质为硼,注入能量为180~280KeV,剂量为1014cm‑2以上。
进一步地,所述第6步中,源区和漏区注入离子为磷或砷,注入能量为30~120KeV,剂量为1015cm‑2以上;P型沟道注入离子为为硼,注入能量为80~150KeV,剂量为1015cm‑2以上,或者用两次注入,第一次能量在30~80KeV,第二次在100~150KeV,剂量都在1015cm‑2以上;热退火激活温度为1000~1100℃,时间为5~30秒。
进一步地,所述第8步中,介质层是氧化硅层,金属层是钨硅或者氮化钛;对击穿电压为120V的器件,优选采用两次同样的方法形成双层法拉第杯。
本发明所述的RFLDMOS器件及制造方法,在P型沟道区下方增加了轻掺杂的P型埋层,以及位于轻掺杂P型埋层中的中等掺杂埋层,降低了寄生NPN管的基极电阻,使骤回效应不易发生,沟道及埋层形成的反向二极管可以箝制LDMOS的漏源电压,并将多余的电流下沉到基板上;漏极端较厚的栅氧可降低热载流子效应,源极端较薄的栅氧可提高器件的跨导。
附图说明
图1是传统RFLDMOS器件的结构示意图;
图2是传统RFLDMOS器件的等效电路图;
图3是RFLDMOS器件骤回点电压曲线图;
图4是传统带钨塞结构的RFLDMOS器件结构示意图;
图5~图14是本发明制造工艺步骤示意图;
图15是本发明制造工艺流程示意图。
附图标记说明
1是硅衬底,2是P型外延,3是多晶硅栅极,4是金属硅化物,5是P型沟道,6是漏极漂移区,7是漏区,8是源区,9是重掺杂P型区,10是金属硅化物,11是法拉第杯,13是钨塞;
311是衬底,312是P型外延,313是栅氧化层,314是多晶硅栅极,315是光刻胶,316是P沟道,317是漏极漂移区,318是第一P型埋层,319是金属硅化物,320是源区,321是漏区,322是重掺杂P型区,323是法拉第杯,324是介质,325是侧墙,326是沟槽,327是钨塞,328是层间介质,329是第二P型埋层,330是接触孔。
具体实施方式
本发明所述的RFLDMOS器件的结构如图14所示:
在P型硅衬底311上,具有轻掺杂P型外延312。
在轻掺杂P型外延312中,具有N型轻掺杂漏极漂移区317及与之抵靠接触的P型沟道区316。
所述N型轻掺杂漏极漂移区317中,包含所述RFLDMOS器件的漏区321,漏区321表面具有金属硅化物319引出所述RFLDMOS器件的漏极。
所述P型沟道区316中,包含有重掺杂P型沟道连接区322及与之抵靠接触的重掺杂N型区320,重掺杂N型区320即所述RFLDMOS器件的源区。
所述重掺杂P型沟道连接区322和RFLDMOS的源区320表面覆盖一层金属硅化物319引出所述RFLDMOS的源极。
第一P型埋层318位于P型沟道区316中,且第一P型埋层中注入有第二P型埋层329,埋层318及329连接轻掺杂P型外延312及重掺杂P型沟道连接区322,以及钨塞327;第一P型埋层318为轻掺杂,第二P型埋层329为中等掺杂。埋层的横向连接结构可降低寄生NPN管的基极电阻,提高RFLDMOS的骤回点电压。
在P型沟道区316与N型轻掺杂漏极漂移区317交界上方的硅表面上方具有栅氧化层313,栅氧化层313上覆盖多晶硅栅极314及金属硅化物319,多晶硅栅极314及栅氧化层313两端具有栅极侧墙325,金属硅化物319、靠漏侧的侧墙325、以及漏区金属硅化物319与漏侧侧墙325之间的N型轻掺杂漏极漂移区317上均包裹介质层324,多晶硅栅极314上的金属硅化物319靠漏区的部分上及N型轻掺杂漏极漂移区317上的介质层上均覆盖一层金属层形成金属法拉第杯层323。
在整个器件表面具有层间介质328,在重掺杂P型沟道连接区322远离漏区320的一侧的轻掺杂P型外延312中还具有钨塞327,钨塞327底部连接到P型衬底311中,钨塞327上部也穿通层间介质328。接触孔330将源漏区引出。
所述的栅氧化层313在多晶硅栅极314下呈现坡度,即靠漏区的栅氧化层厚度高于靠源区一侧的栅氧化层厚度,漏侧较厚的栅氧可降低热载流子效应,源侧较薄的栅氧可提高器件的跨导。
本发明所述的RFLDMOS器件的制造工艺实现包括以下步骤:
第1步,如图5所示,在P型衬底311上生长P型外延层312;所述P型衬底311为重掺杂,掺杂浓度为1020cm‑3以上,P型外延层312为轻掺杂,掺杂浓度为1014~1016cm‑3,其中P型外延层312厚度每增加1μm,器件的击穿电压提高14~18伏;在其上方用炉管生长第一次栅氧313,所述栅氧313厚度为光刻胶315打开源端及靠源端的部分用于制作多晶硅栅极的区域,进行大能量小剂量的P型离子注入形成第一P型埋层318,注入离子为硼,注入能量为120~300KeV,剂量为1012~1013cm‑2。
第2步,如图6所示,用湿法去除光刻打开区的第一次栅氧313;湿法刻蚀在光刻胶315与栅氧313之间形成底切(底切如图中虚线圆圈内所示)。
第3步,如图7所示,去除光刻胶315;生长第二次栅氧313,厚度在再淀积N型重掺杂的多晶硅,或者淀积非掺杂的多晶硅,厚度为掺杂离子为磷或砷,浓度大于1020cm‑3。
第4步,如图8所示,光刻和干刻形成多晶硅栅极314,在光刻胶去除前进行制作多晶硅栅极314,栅极314形成在斜坡处的栅氧313上方;保留栅极多晶硅上的光刻胶315,进行一次N型离子注入后去除栅极多晶硅上的光刻胶,形成N型轻掺杂漏极漂移区317,N型离子注入杂质为磷,注入能量为100~200KeV,剂量为1011~1013cm‑2;再利用光刻胶盖住漏区及部分多晶硅栅极314,源区一侧和其余部分多晶硅栅极314暴露,进行P型沟道离子注入,注入离子为硼,注入能量为30KeV以下,剂量为1012~1014cm‑2;去除光刻胶,进行长时间高温推进形成P型沟道316和轻掺杂漏极漂移区317,温度为900~1050℃,时间为30~180分钟;由于P型离子剂量比N型漂移区317的要大,在源端的N型被反型为P型。
第5步,如图9所示,光刻打开局域第二P型埋层窗口,进行中等能量和中等剂量的P型离子注入,注入离子为硼,注入能量为180~280KeV,剂量为1014cm‑2以上,注入区域在栅极的外侧并和后续的重掺杂P型区离子注入区322(可参考图14)有部分重叠;制作形成第二P型埋层329,为中等掺杂的埋层。
第6步,如图10所示,去除光刻胶,制作栅极侧墙325,并进行漏区321以及源区320的离子注入,注入离子为磷或砷,注入能量为30~120KeV,剂量为1015cm‑2以上;以及连接P型沟道316的P型重掺杂离子注入,注入离子为为硼,注入能量为80~150KeV,剂量为1015cm‑2以上,或用两次注入,第一次能量在30~80KeV,第二次在100~150KeV,剂量都在1015cm‑2以上;并进行快速热退火激活第二P型埋层329、源区320、漏区321和重掺杂P型区322,温度为1000~1100℃,时间为5~30秒。
第7步,如图11所示,打开源漏区需要金属硅化的区域,进行金属硅化工艺,在源漏区和栅极上形成金属硅化物319。
第8步,如图12所示,淀积一介质层324和金属法拉第杯层,介质层324优选地是氧化硅层,金属层优选地可以是钨硅或氮化钛;光刻和干刻形成法拉第杯323,干刻停在介质层324上;对击穿电压为120V的器件,可以采用两次同样的方法形成双层法拉第杯。
第9步,如图13所示,淀积接触孔前介质(层间介质)328,通过光刻和干刻打开介质层328,并进一步刻蚀P型外延层312形成深沟槽326。所述深沟槽326的底部位于P型衬底311中。
第10步,如图14所示,刻蚀接触孔,淀积钛、氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成钨下沉连接通道(钨塞)327和接触孔330,这样形成的器件的最终结构如图14所示。
以上仅为本发明的优选实施例,并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 103035727 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103035727 A *CN103035727A* (21)申请号 201210445971.8 (22)申请日 2012.11.09 H01L 29/78(2006.01) H01L 29/10(2006.01) H01L 29/08(2006.01) H01L 21/336(2006.01) (71)申请人 上海华虹 NEC 电子有限公司 地址 201206 上海市浦东新区川桥路 1188 号 (72)发明人 周正良 遇寒 蔡莹 陈曦 (74)专利代理机构 上海浦一知识产权代理有限 公司 3。

2、1211 代理人 丁纪铁 (54) 发明名称 RFLDMOS 器件及制造方法 (57) 摘要 本发明公开了一种RFLDMOS器件, 在P型沟道 区下方增加了轻掺杂的 P 型埋层, 以及位于轻掺 杂P型埋层中的中等掺杂埋层, 降低了寄生NPN管 的基极电阻, 使骤回效应不易发生, 沟道及埋层形 成的反向二极管可以箝制 LDMOS 的漏源电压, 并 将多余的电流下沉到基板上 ; 漏极端较厚的栅氧 可降低热载流子效应, 源极端较薄的栅氧可提高 器件的跨导。本发明还公开了所述 RFLDMOS 器件 的制造方法, 在工艺实现上, 本发明只是在现有工 艺中增加了两步光刻, 简单易于实施。 (51)Int.。

3、Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 8 页 1/2 页 2 1. 一种 RFLDMOS 器件, 位于 P 型硅衬底上的轻掺杂 P 型外延中, 外延中具有 N 型轻 掺杂漏极漂移区及与之抵靠接触的 P 型沟道区 ; 所述 N 型轻掺杂漏极漂移区中, 包含所述 RFLDMOS 器件的漏区, 漏区表面具有金属硅化物引出所述 RFLDMOS 器件的漏极 ; 所述 P 型沟 道区中, 包含有重掺杂 P 型沟道连接区及与之抵靠接触的重掺杂 N 型区, 重掺杂 N 型区即所 述 RFL。

4、DMOS 器件的源区 ; 所述重掺杂 P 型沟道连接区和 RFLDMOS 的源区表面覆盖一层金属 硅化物引出所述 RFLDMOS 的源极 ; 在 P 型沟道区与 N 型轻掺杂漏极漂移区交界上方的硅表 面上方具有栅氧化层, 栅氧化层上覆盖多晶硅栅极及金属硅化物, 多晶硅栅极及栅氧化层 两端具有栅极侧墙, 金属硅化物、 靠漏侧的侧墙、 以及漏侧侧墙与漏区金属硅化物之间的 N 型轻掺杂漏极漂移区上均包裹介质层, 多晶硅栅极上的金属硅化物靠漏区的部分上及 N 型 轻掺杂漏极漂移区上的介质层上均覆盖一层金属层形成金属法拉第杯层 ; 在整个器件表面 具有层间介质, 在重掺杂P型沟道连接区远离漏区的一侧的轻。

5、掺杂P型外延中还具有钨塞, 钨塞底部连接到 P 型衬底中, 钨塞上部也穿通层间介质 ; 其特征在于 : 所述栅氧化层在多晶硅栅极下具有坡度, 且靠漏区一侧的栅氧化层的厚度大于靠源区 一侧的栅氧化层 ; 第一 P 型埋层位于 P 型沟道区中, 且第一 P 型埋层中还具有第二 P 型埋层 ; 所述的第一 P 型埋层及第二 P 型埋层连接钨塞及重掺杂 P 型沟道连接区。 2. 根据权利要求 1 所述的 RFLDMOS 器件, 其特征在于 : 所述的第一 P 型埋层为轻掺杂, 所述第二 P 型埋层为中等掺杂。 3. 根据权利要求 1 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 包含如下工。

6、艺步骤 : 第 1 步, 在 P 型衬底上生长 P 型外延层 ; 在其上方生长第一次栅氧, 光刻打开源端及靠 源的部分栅极, 进行 P 型离子注入形成第一埋层 ; 第 2 步, 湿法去除光刻打开区的第一次栅氧 ; 湿法刻蚀在光刻胶与栅氧之间形成底切 ; 第3步, 去除光刻胶 ; 生长第二次栅氧, 再淀积N型重掺杂的多晶硅, 或者淀积非掺杂的 多晶硅 ; 第 4 步, 制作栅极, 栅极形成在斜坡处的栅氧上方 ; 保留栅极多晶硅上的光刻胶, 再进 行高剂量的 N 型离子注入形成 N 型轻掺杂漏极漂移区 ; 再利用光刻胶盖住漏区及部分多晶 硅栅极, 源区和其余部分多晶硅栅极暴露, 进行 P 型沟道离。

7、子注入 ; 去除光刻胶, 进行长时 间高温推进形成 P 型沟道和轻掺杂漏极漂移区 ; 由于 P 型离子剂量比 N 型漂移区注入的要 大, 在源端的 N 型区被反型为 P 型 ; 第 5 步, 光刻打开局域 P 型埋层窗口, 进行 P 型离子注入, 注入区域在栅极的外侧并和 后续的重掺杂 P 型区离子注入区有部分重叠 ; 第6步, 去除光刻胶, 制作栅极侧墙, 并进行漏区和源区的离子注入 ; 以及连接P型沟道 的 P 型重掺杂离子注入 ; 并进行快速热退火激活埋层、 源漏区和重掺杂 P 型区 ; 第 7 步, 打开源漏区需要金属硅化的区域, 进行金属硅化工艺, 在源漏和多晶硅栅极上 形成金属硅化。

8、物 ; 第 8 步, 淀积一介质层和金属法拉第杯层 ; 光刻和干刻形成法拉第杯, 干刻停在介质层 上 ; 第 9 步, 淀积接触孔前介质, 通过光刻和干刻打开介质层, 并进一步刻蚀 P 型外延层形 成深沟槽, 所述深沟槽的底部位于 P 型衬底中 ; 权 利 要 求 书 CN 103035727 A 2 2/2 页 3 第 10 步, 刻蚀接触孔, 淀积钛、 氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成钨下沉连接通道 和接触孔, 形成器件。 4.根据权利要求3所述的RFLDMOS器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第1步中, P型衬 底为重掺杂, 掺杂浓度为1020cm-3以上, P型外延层为轻掺杂, 掺。

9、杂浓度为10141016cm-3; 其 中P型外延层厚度每增加1m, 器件的击穿电压提高1418V ; 所述栅氧厚度为 P 型埋层注入离子为硼, 注入能量为 120 300KeV, 剂量为 1012 1013cm-2。 5. 根据权利要求 3 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第 3 步中, 第二 次生长的栅氧化层的厚度在N 型掺杂多晶硅厚度为掺杂离子为磷 或砷, 浓度大于 1020cm-3。 6. 根据权利要求 3 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第 4 步中, 光刻 胶去除前进行的N型离子注入杂质为磷, 注入能量为100200KeV。

10、,剂量为10111013cm-2; P 型沟道离子注入的杂质为硼, 注入能量为 30KeV 以下, 剂量为 1012 1014cm-2; 所述高温推 进的温度为 900 1050, 时间为 30 180 分钟。 7. 根据权利要求 3 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第 5 步中, P 型 离子注入杂质为硼, 注入能量为 180 280KeV, 剂量为 1014cm-2以上。 8. 根据权利要求 3 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第 6 步中, 源区 和漏区注入离子为磷或砷, 注入能量为 30 120KeV, 剂量为 1015cm-。

11、2以上 ; P 型沟道注入离 子为为硼, 注入能量为 80 150KeV, 剂量为 1015cm-2以上, 或者用两次注入, 第一次能量在 30 80KeV, 第二次在 100 150KeV, 剂量都在 1015cm-2以上 ; 热退火激活温度为 1000 1100, 时间为 5 30 秒。 9. 根据权利要求 3 所述的 RFLDMOS 器件的制造方法, 其特征在于 : 所述第 8 步中, 介质 层是氧化硅层, 金属层是钨硅或者氮化钛 ; 对击穿电压为 120V 的器件, 能采用两次同样的 方法形成双层法拉第杯。 权 利 要 求 书 CN 103035727 A 3 1/5 页 4 RFLD。

12、MOS 器件及制造方法 技术领域 0001 本发明涉及半导体集成电路领域, 特别涉及一种应用于大功率射频信号放大的 RFLDMOS。本发明还涉及所述 RFLDMOS 器件的制造方法。 背景技术 0002 RFLDMOS (Radio Frequency Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor, 射频横向双扩散金属氧化物半导体) 是被广泛应用在广电发射基站、 移动发射基站、 雷达等 的具有高增益、 高线性、 高耐压、 高输出功率的射频功率器件, 其工作电压有 28V 和 50V 两 种, 对应的击穿电压的要求分别为 70V 和 120V。器件的基。

13、本结构如图 1 所示, 它是一个 N 型 器件, 较高的耐压由 N 型低掺杂漂移区 6 的长度 (重掺杂 N 型漏端 7 到多晶硅栅极 4 边沿的 距离) , 以及用作场板的调节电场分布的金属法拉第杯 11 决定 ; 但同时, 由漏极 7 以及漂移 区 6 为集电极, P 型沟道 5 及 P 型电下沉连接 10 为基极, 源极 8 为发射极, 形成了一个寄生 的 NPN 管, 它的发射极和基极是短接在一起并连到地电压, 由于 P 型沟道 5 是通过 P 型下沉 10 连接到地的, 这样就会有一个等效的基极电阻 RB, 同时 N 型轻掺杂漂移区 6 和 P 型沟道 5 之间会形成一个反向的二极管。

14、, 形成如图 2 所示的 RFLDMOS 的等效电路图。在 RFLDMOS 管 正常工作时, 漏极 7 会加上工作电压并会再加射频信号使其接近击穿电压, 同时也会有大 于击穿的脉冲尖峰电压, 这样就需要寄生二极管的反向击穿电压和寄生三极管的骤回电压 要比击穿电压大 20V 左右 ; 为达到这一目标, 需要二极管的反向击穿电压比 RFLDMOS 的击 穿电压大 20V 以上和较小漏电, 并有较低的基极电阻 RB。常见的 RFLDMOS 器件的骤回电压 曲线如图 3 所示, 为 28V 和 50V LDMOS 的骤回曲线, 28V LDMOS 的骤回点在 90 伏附近, 50V LDMOS 的骤回。

15、点在 140V 150V, 对于 LDMOS 来说, 骤回点电压越大越好。 0003 常规的 RFLDMOS 使用长时间扩散的 P 型重掺杂 10 作为电下沉, 它和 P 型沟道 5 能 形成较低的 RB; 而另外一种 RFLDMOS 器件使用金属钨塞作电和热下沉, 如图 4 所示, 与图 1 相比较, 不同之处在于, 是将图1中的P型重掺杂10替换为金属钨塞结构13, 同时增加了一 个重掺杂的P型沟道5。 金属可降低和衬底的电阻并提升热扩散能力, 但此结构的器件仍存 在基极电阻 RB较大, 有可能发生骤回效应, 引起管子烧毁等器件耐压性失效发生。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题。

16、在于提供一种 RFLDMOS 器件, 降低寄生 NPN 管的基极 电阻, 使器件具有较高的骤回电压。 0005 本发明所要解决的另一技术问题在于提供所述 RFLDMOS 器件的制造方法。 0006 为解决上述问题, 本发明所述的 RFLDMOS 器件, 位于 P 型硅衬底上的轻掺杂 P 型外 延中 ; 在轻掺杂 P 型外延中, 具有 N 型轻掺杂漏极漂移区及与之抵靠接触的 P 型沟道区 ; 所 述N型轻掺杂漏极漂移区中, 包含所述RFLDMOS器件的漏区, 漏区表面具有金属硅化物引出 所述RFLDMOS器件的漏极 ; 所述P型沟道区中, 包含有重掺杂P型沟道连接区及与之抵靠接 触的重掺杂 N 。

17、型区, 重掺杂 N 型区即所述 RFLDMOS 器件的源区 ; 所述重掺杂 P 型沟道连接区 说 明 书 CN 103035727 A 4 2/5 页 5 和 RFLDMOS 的源区表面覆盖一层金属硅化物引出所述 RFLDMOS 的源极 ; 在 P 型沟道区与 N 型轻掺杂漏极漂移区交界上方的硅表面上方具有栅氧化层, 栅氧化层上覆盖多晶硅栅极及 金属硅化物, 多晶硅栅极及栅氧化层两端具有栅极侧墙, 金属硅化物、 靠漏侧的侧墙、 以及 漏侧侧墙与漏区金属硅化物之间的 N 型轻掺杂漏极漂移区上均包裹介质层, 多晶硅栅极上 的金属硅化物靠漏区的部分上及 N 型轻掺杂漏极漂移区上的介质层上均覆盖一层金。

18、属层 形成金属法拉第杯层 ; 在整个器件表面具有层间介质, 在重掺杂 P 型沟道连接区远离漏区 的一侧的轻掺杂P型外延中还具有钨塞, 钨塞底部连接到P型衬底中, 钨塞上部也穿通层间 介质。 0007 所述栅氧化层在多晶硅栅极下具有坡度, 且靠漏区一侧的栅氧化层的厚度大于靠 源区一侧的栅氧化层。 0008 所述第一 P 型埋层位于 P 型沟道区中, 且第一 P 型埋层中还具有一第二 P 型埋层 ; 所述的第一 P 型埋层及第二 P 型埋层连接钨塞及重掺杂 P 型沟道连接区。 0009 进一步地, 所述的第一 P 型埋层为轻掺杂, 所述第二 P 型埋层为中等掺杂。 0010 另外, 本发明提供所述。

19、 RFLDMOS 器件的制造方法, 包含如下几个步骤 : 0011 第 1 步, 在 P 型衬底上生长 P 型外延层 ; 在其上方生长第一次栅氧, 光刻打开源端 及靠源的部分栅极, 进行 P 型离子注入形成第一埋层 ; 0012 第 2 步, 湿法去除光刻打开区的第一次栅氧 ; 湿法刻蚀在光刻胶与栅氧之间形成 底切 ; 0013 第3步, 去除光刻胶 ; 生长第二次栅氧, 再淀积N型重掺杂的多晶硅, 或者淀积非掺 杂的多晶硅 ; 0014 第 4 步, 制作栅极, 栅极形成在斜坡处的栅氧上方 ; 保留栅极多晶硅上的光刻胶, 进行一次N型离子注入后去除栅极多晶硅上的光刻胶, 形成N型轻掺杂漏极漂。

20、移区 ; 再利用 光刻胶盖住漏区及部分多晶硅栅极, 源区和其余部分多晶硅栅极暴露, 进行 P 型沟道离子 注入 ; 去除光刻胶, 进行长时间高温推进形成 P 型沟道和轻掺杂漏极漂移区 ; 由于 P 型离子 剂量比 N 型漂移区注入的要大, 在源端的 N 型区被反型为 P 型 ; 0015 第 5 步, 光刻打开局域 P 型埋层窗口, 进行 P 型离子注入, 注入区域在栅极的外侧 并和后续的重掺杂 P 型区离子注入区有部分重叠 ; 0016 第6步, 去除光刻胶, 制作栅极侧墙, 并进行漏区和源区的离子注入 ; 以及连接P型 沟道的 P 型重掺杂离子注入 ; 并进行快速热退火激活埋层、 源漏区和。

21、重掺杂 P 型区 ; 0017 第 7 步, 打开源漏区需要金属硅化的区域, 进行金属硅化工艺, 在源漏和多晶硅栅 极上形成金属硅化物 ; 0018 第 8 步, 淀积一介质层和金属法拉第杯层 ; 光刻和干刻形成法拉第杯, 干刻停在介 质层上 ; 0019 第 9 步, 淀积接触孔前介质, 通过光刻和干刻打开介质层, 并进一步刻蚀 P 型外延 层形成深沟槽, 所述深沟槽的底部位于 P 型衬底中 ; 0020 第 10 步, 刻蚀接触孔, 淀积钛、 氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成钨下沉连接 通道和接触孔, 形成器件。 0021 进一步地, 所述第 1 步中, P 型衬底为重掺杂, 掺杂浓度为 。

22、1020cm-3以上, P 型外延 层为轻掺杂, 掺杂浓度为 1014 1016cm-3; 其中 P 型外延层厚度每增加 1m, 器件的击穿电 说 明 书 CN 103035727 A 5 3/5 页 6 压提高 14 18V ; 所述栅氧厚度为P 型埋层注入离子为硼, 注入能量为 120 300KeV, 剂量为 1012 1013cm-2。 0022 进一步地, 所述第 3 步中, 第二次生长的栅氧化层的厚度在N 型掺杂多 晶硅厚度为掺杂离子为磷或砷, 浓度大于 1020cm-3。 0023 进一步地, 所述第 4 步中, 光刻胶去除前进行的 N 型离子注入杂质为磷, 注入能量 为 100 。

23、200KeV, 剂量为 1011 1013cm-2; P 型沟道离子注入的杂质为硼, 注入能量为 30KeV 以下, 剂量为10121014cm-2; 所述高温推进的温度为9001050, 时间为30180分钟。 0024 进一步地, 所述第 5 步中, P 型离子注入杂质为硼, 注入能量为 180 280KeV, 剂 量为 1014cm-2以上。 0025 进一步地, 所述第 6 步中, 源区和漏区注入离子为磷或砷, 注入能量为 30 120KeV, 剂量为 1015cm-2以上 ; P 型沟道注入离子为为硼, 注入能量为 80 150KeV, 剂量为 1015cm-2以上, 或者用两次注入。

24、, 第一次能量在 30 80KeV, 第二次在 100 150KeV, 剂量 都在 1015cm-2以上 ; 热退火激活温度为 1000 1100, 时间为 5 30 秒。 0026 进一步地, 所述第 8 步中, 介质层是氧化硅层, 金属层是钨硅或者氮化钛 ; 对击穿 电压为 120V 的器件, 优选采用两次同样的方法形成双层法拉第杯。 0027 本发明所述的 RFLDMOS 器件及制造方法, 在 P 型沟道区下方增加了轻掺杂的 P 型 埋层, 以及位于轻掺杂 P 型埋层中的中等掺杂埋层, 降低了寄生 NPN 管的基极电阻, 使骤回 效应不易发生, 沟道及埋层形成的反向二极管可以箝制 LDM。

25、OS 的漏源电压, 并将多余的电 流下沉到基板上 ; 漏极端较厚的栅氧可降低热载流子效应, 源极端较薄的栅氧可提高器件 的跨导。 附图说明 0028 图 1 是传统 RFLDMOS 器件的结构示意图 ; 0029 图 2 是传统 RFLDMOS 器件的等效电路图 ; 0030 图 3 是 RFLDMOS 器件骤回点电压曲线图 ; 0031 图 4 是传统带钨塞结构的 RFLDMOS 器件结构示意图 ; 0032 图 5 图 14 是本发明制造工艺步骤示意图 ; 0033 图 15 是本发明制造工艺流程示意图。 0034 附图标记说明 0035 1 是硅衬底, 2 是 P 型外延, 3 是多晶硅。

26、栅极, 4 是金属硅化物, 5 是 P 型沟道, 6 是漏 极漂移区, 7 是漏区, 8 是源区, 9 是重掺杂 P 型区, 10 是金属硅化物, 11 是法拉第杯, 13 是钨 塞 ; 0036 311 是衬底, 312 是 P 型外延, 313 是栅氧化层, 314 是多晶硅栅极, 315 是光刻胶, 316 是 P 沟道, 317 是漏极漂移区, 318 是第一 P 型埋层, 319 是金属硅化物, 320 是源区, 321 是漏区, 322 是重掺杂 P 型区, 323 是法拉第杯, 324 是介质, 325 是侧墙, 326 是沟槽, 327 是 钨塞, 328 是层间介质 ,329。

27、 是第二 P 型埋层, 330 是接触孔。 具体实施方式 0037 本发明所述的 RFLDMOS 器件的结构如图 14 所示 : 说 明 书 CN 103035727 A 6 4/5 页 7 0038 在 P 型硅衬底 311 上, 具有轻掺杂 P 型外延 312。 0039 在轻掺杂 P 型外延 312 中, 具有 N 型轻掺杂漏极漂移区 317 及与之抵靠接触的 P 型沟道区 316。 0040 所述 N 型轻掺杂漏极漂移区 317 中, 包含所述 RFLDMOS 器件的漏区 321, 漏区 321 表面具有金属硅化物 319 引出所述 RFLDMOS 器件的漏极。 0041 所述 P 型。

28、沟道区 316 中, 包含有重掺杂 P 型沟道连接区 322 及与之抵靠接触的重 掺杂 N 型区 320, 重掺杂 N 型区 320 即所述 RFLDMOS 器件的源区。 0042 所述重掺杂 P 型沟道连接区 322 和 RFLDMOS 的源区 320 表面覆盖一层金属硅化物 319 引出所述 RFLDMOS 的源极。 0043 第一 P 型埋层 318 位于 P 型沟道区 316 中, 且第一 P 型埋层中注入有第二 P 型埋 层 329, 埋层 318 及 329 连接轻掺杂 P 型外延 312 及重掺杂 P 型沟道连接区 322, 以及钨塞 327 ; 第一 P 型埋层 318 为轻掺。

29、杂, 第二 P 型埋层 329 为中等掺杂。埋层的横向连接结构可 降低寄生 NPN 管的基极电阻, 提高 RFLDMOS 的骤回点电压。 0044 在 P 型沟道区 316 与 N 型轻掺杂漏极漂移区 317 交界上方的硅表面上方具有栅氧 化层 313, 栅氧化层 313 上覆盖多晶硅栅极 314 及金属硅化物 319, 多晶硅栅极 314 及栅氧 化层 313 两端具有栅极侧墙 325, 金属硅化物 319、 靠漏侧的侧墙 325、 以及漏区金属硅化物 319 与漏侧侧墙 325 之间的 N 型轻掺杂漏极漂移区 317 上均包裹介质层 324, 多晶硅栅极 314 上的金属硅化物 319 靠。

30、漏区的部分上及 N 型轻掺杂漏极漂移区 317 上的介质层上均覆 盖一层金属层形成金属法拉第杯层 323。 0045 在整个器件表面具有层间介质328, 在重掺杂P型沟道连接区322远离漏区320的 一侧的轻掺杂 P 型外延 312 中还具有钨塞 327, 钨塞 327 底部连接到 P 型衬底 311 中, 钨塞 327 上部也穿通层间介质 328。接触孔 330 将源漏区引出。 0046 所述的栅氧化层 313 在多晶硅栅极 314 下呈现坡度, 即靠漏区的栅氧化层厚度高 于靠源区一侧的栅氧化层厚度, 漏侧较厚的栅氧可降低热载流子效应, 源侧较薄的栅氧可 提高器件的跨导。 0047 本发明所。

31、述的 RFLDMOS 器件的制造工艺实现包括以下步骤 : 0048 第 1 步, 如图 5 所示, 在 P 型衬底 311 上生长 P 型外延层 312 ; 所述 P 型衬底 311 为 重掺杂, 掺杂浓度为 1020cm-3以上, P 型外延层 312 为轻掺杂, 掺杂浓度为 1014 1016cm-3, 其 中 P 型外延层 312 厚度每增加 1m, 器件的击穿电压提高 14 18 伏 ; 在其上方用炉管生 长第一次栅氧313, 所述栅氧313厚度为光刻胶315打开源端及靠源端的部分用 于制作多晶硅栅极的区域, 进行大能量小剂量的 P 型离子注入形成第一 P 型埋层 318, 注入 离子。

32、为硼, 注入能量为 120 300KeV, 剂量为 1012 1013cm-2。 0049 第 2 步, 如图 6 所示, 用湿法去除光刻打开区的第一次栅氧 313 ; 湿法刻蚀在光刻 胶 315 与栅氧 313 之间形成底切 (底切如图中虚线圆圈内所示) 。 0050 第 3 步, 如图 7 所示, 去除光刻胶 315 ; 生长第二次栅氧 313, 厚度在再 淀积 N 型重掺杂的多晶硅, 或者淀积非掺杂的多晶硅, 厚度为掺杂离子为磷或 砷, 浓度大于 1020cm-3。 0051 第4步, 如图8所示, 光刻和干刻形成多晶硅栅极314, 在光刻胶去除前进行制作多 晶硅栅极314, 栅极314。

33、形成在斜坡处的栅氧313上方 ; 保留栅极多晶硅上的光刻胶315, 进 说 明 书 CN 103035727 A 7 5/5 页 8 行一次 N 型离子注入后去除栅极多晶硅上的光刻胶, 形成 N 型轻掺杂漏极漂移区 317, N 型 离子注入杂质为磷, 注入能量为 100 200KeV, 剂量为 1011 1013cm-2; 再利用光刻胶盖住 漏区及部分多晶硅栅极 314, 源区一侧和其余部分多晶硅栅极 314 暴露, 进行 P 型沟道离子 注入, 注入离子为硼, 注入能量为30KeV以下, 剂量为10121014cm-2; 去除光刻胶, 进行长时 间高温推进形成P型沟道316和轻掺杂漏极漂移。

34、区317, 温度为9001050, 时间为30 180 分钟 ; 由于 P 型离子剂量比 N 型漂移区 317 的要大, 在源端的 N 型被反型为 P 型。 0052 第 5 步, 如图 9 所示, 光刻打开局域第二 P 型埋层窗口, 进行中等能量和中等剂量 的P型离子注入, 注入离子为硼, 注入能量为180280KeV,剂量为1014cm-2以上, 注入区域 在栅极的外侧并和后续的重掺杂 P 型区离子注入区 322 (可参考图 14) 有部分重叠 ; 制作形 成第二 P 型埋层 329, 为中等掺杂的埋层。 0053 第 6 步, 如图 10 所示, 去除光刻胶, 制作栅极侧墙 325, 并。

35、进行漏区 321 以及源区 320 的离子注入, 注入离子为磷或砷, 注入能量为 30 120KeV, 剂量为 1015cm-2以上 ; 以及 连接 P 型沟道 316 的 P 型重掺杂离子注入, 注入离子为为硼, 注入能量为 80 150KeV, 剂 量为 1015cm-2以上, 或用两次注入, 第一次能量在 30 80KeV, 第二次在 100 150KeV, 剂 量都在 1015cm-2以上 ; 并进行快速热退火激活第二 P 型埋层 329、 源区 320、 漏区 321 和重掺 杂 P 型区 322, 温度为 1000 1100, 时间为 5 30 秒。 0054 第 7 步, 如图 。

36、11 所示, 打开源漏区需要金属硅化的区域, 进行金属硅化工艺, 在源 漏区和栅极上形成金属硅化物 319。 0055 第 8 步, 如图 12 所示, 淀积一介质层 324 和金属法拉第杯层, 介质层 324 优选地是 氧化硅层, 金属层优选地可以是钨硅或氮化钛 ; 光刻和干刻形成法拉第杯 323, 干刻停在介 质层 324 上 ; 对击穿电压为 120V 的器件, 可以采用两次同样的方法形成双层法拉第杯。 0056 第 9 步, 如图 13 所示, 淀积接触孔前介质 (层间介质) 328, 通过光刻和干刻打开介 质层 328, 并进一步刻蚀 P 型外延层 312 形成深沟槽 326。所述深。

37、沟槽 326 的底部位于 P 型 衬底 311 中。 0057 第10步, 如图14所示, 刻蚀接触孔, 淀积钛、 氮化钛过渡金属以及金属钨从而形成 钨下沉连接通道 (钨塞) 327 和接触孔 330, 这样形成的器件的最终结构如图 14 所示。 0058 以上仅为本发明的优选实施例, 并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来 说, 本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同 替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103035727 A 8 1/8 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 。

38、9 2/8 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 10 3/8 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 11 4/8 页 12 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 12 5/8 页 13 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 13 6/8 页 14 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 14 7/8 页 15 图 13 图 14 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 15 8/8 页 16 图 15 说 明 书 附 图 CN 103035727 A 16 。

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