[發明專利]具有H型柵的射頻SOI LDMOS器件

有效

• 申請號: 200810057936.2
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101515588A
• 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H型柵的射頻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無線射頻(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。

但是，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H型柵的射頻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體引出方式，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H型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2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H型柵氧化層7和第二H型柵氧化層8；

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

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

設置于第一H型柵氧化層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H型柵氧化層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H型柵氧化層7另一側的第一源區35，設置于第二H型柵氧化層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同型的重摻雜體引出區4，在體引出區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。