[發明專利]具有緊密體接觸的射頻SOI LDMOS器件

有效

• 申請號: 200810057921.6
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101515586A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 劉夢新;畢津順;范雪梅;趙超榮;韓鄭生;劉剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L23/522;H01L29/786;H01L21/84;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/265
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及射頻功率器件領域，尤其涉及一種具有緊密接觸的射頻SOI?LDMOS器件。

背景技術

橫向擴散金屬氧化物半導體工藝技術(LDMOS，Laterally?DiffusedMetal?Oxide?Semiconductor)初期主要面向移動電話基站的RF功率放大器，由于其具有高靈敏度、高效率、高增益、低失真、低噪聲、低熱阻、頻率穩定、互調失真性能低以及自動增益控制能力強等優點，LDMOS器件廣泛應用于CDMA、W-CDMA、TETRA、數字地面電視等需要寬頻率范圍、高線性度和使用壽命要求高的領域，但LDMOS同樣具有其自身的局限性，如功率密度低、抗ESD、抗總劑量輻射以及抗單粒子輻射能力差等。通過采用SOI技術和CMOS技術與傳統的LDMOS制造工藝相結合，可顯著降低器件的寄生電容，提高其工作頻率和開關速度，增強抗輻射能力，使其可以應用到更廣泛更高端的領域內，如航空航天電子設備、雷達微波功率放大器等。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在于提供一種具有緊密體接觸的射頻SOI?LDMOS器件，以提高其工作頻率和開關速度，并且具有一定的抗輻射能力，在高溫環境下的具有較高的穩定性。

本發明的目的之二在于提供一種與P^-區同型的重摻雜區域形成與源區短接的緊密體接觸，以改善其浮體效應和增強抗輻射能力，并且在源/體、漏以及柵與各自電極間利用多晶硅化物互聯，從而避免級聯時反向二極管擊穿，并與SOI?CMOS工藝兼容。

本發明的目的之三在于提供一種多根整體柵條叉指并聯形式以增大器件驅動能力；

本發明的目的之四在于提供一種與CMOS工藝兼容的調柵注入方法，以調節正、背柵開啟閾值電壓；

本發明的目的之五在于提供一種與CMOS工藝兼容的LDMOS器件N^-區注入及N^-漂移區注入方法，以調節LDMOS的導通電阻和擊穿電壓；

本發明的目的之六在于提供一種與CMOS工藝兼容的LDMOS器件N^-漂移區硅化物掩蔽方法，用于在硅化過程中掩蔽N^-漂移區。

(二)技術方案

為達到上述一個目的，本發明提供了一種基于絕緣體上硅的射頻LDMOS器件，該LDMOS器件由從上至下依次為頂層硅3、埋氧層2和底層硅1的絕緣體上硅SOI作為基本架構，該射頻LDMOS器件包括：

設置于埋氧層上表面的P^-區20，在緊鄰P^-區20兩側分別設置第一N^-區23和第二N^-區24；

設置于頂層硅3上表面的第一柵氧化層7和第二柵氧化層8；

設置于第一柵氧化層7上表面的第一多晶硅柵層9，設置于第一多晶硅柵層9上表面的第一柵多晶硅化物層11，以及設置于第一柵多晶硅化物層11上表面的第一柵電極17；設置于第一多晶硅柵層9一側的第二氮化硅側墻14，以及設置于第一多晶硅柵層9另一側的第一氮化硅側墻13；

設置于第二柵氧化層8上表面的第二多晶硅柵層10，設置于第二多晶硅柵層10上表面的第二柵多晶硅化物層12，以及設置于第二柵多晶硅化物層12上表面的第二柵電極18；設置于第二多晶硅柵層10一側的第三氮化硅側墻15，以及設置于第二多晶硅柵層10另一側的第四氮化硅側墻16；

設置于第一柵氧化層7一側的第一N^-漂移區25，在緊鄰第一N^-漂移區25的旁側設置的第一漏區27，設置于第一漏區27上表面的第一漏區硅化物層29，設置于第一漏區硅化物層29上表面的第一漏電極30；

設置于第二柵氧化層8一側的第二N^-漂移區26，在緊鄰第二N^-漂移區26的旁側設置的第二漏區28，設置于第二漏區28上表面的第二漏區硅化物層31，設置于第二漏區硅化物層31上表面的第二漏電極32；

設置于第一柵氧化層7另一側的第一源區35，設置于第二柵氧化層8另一側的第二源區19，在緊鄰第一源區35和第二源區19的前方和后方設置的與P^-區20同型的重摻雜體接觸區4，在體接觸區4和第一源區35以及第二源區19上表面設置的體區及源區硅化物層21，設置于體區及源區硅化物層21上表面的源電極22。

上述方案中，所述第一柵氧化層7和第二柵氧化層8分別覆蓋了頂層硅3上表面等于設計規則中溝道尺寸的區域。