[發明專利]射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件及制備方法

有效

• 申請號: 201110220539.4
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102280482A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王玉東;付軍;吳正立;崔杰;趙悅;張偉;許平
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件及制備方法。

背景技術

射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件是應用范圍較廣的射頻功率器件，而射頻功率器件又是基站等現代通信設備中不可或缺的組成部分，主要是因為其出色的高壓性能、增益和線性。性能良好的射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件不但應用在基站中，而且還應用在雷達和廣播設備中。相比于基站設備，廣播設備中要求更高的電壓和更低負載電阻。

現有射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件中，采用金屬將高摻雜低阻區(SINK區)和源區連接起來，這一結構會造成源區和漏區的接觸電阻較大，而且，這一結構同時增加了柵源電容，降低了器件的性能。

發明內容

為了克服上述的缺陷，本發明提供一種降低源區和漏區接觸電阻的射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件及制備方法。

為達到上述目的，本發明是通過以下措施實現的：射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件，包括：半導體襯底，設置在所述襯底上的外延層，設置在所述外延層上的漏區、側向擴散區和溝道區，設置在所述溝道區內的源區；所述溝道區和所述源區通過高摻雜低阻區與所述襯底相連；所述溝道區上由下至上依次設有柵介質層和柵電極，所述柵電極和所述側向擴散區上由下至上依次設有介質層和法拉第屏蔽結構層，所述源區和所述高摻雜低阻區上設有硅化物層。

特別是，所述漏區上設有硅化物層，所述硅化物層由法拉第屏蔽結構金屬與硅材料經過退火反應形成。

特別是，在沿所述柵電極至所述漏區的方向上所述法拉第屏蔽結構層與所述側向擴散區上表面的距離增加。

特別是，所述法拉第屏蔽結構層包括2層或3層，在位于所述側向擴散區上方的區域內所述法拉第屏蔽結構層相互連接。

一種射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件制備方法，包括以下步驟：

制備第一導電型材質的半導體襯底；

在所述襯底上制備第一導電型材質的外延層；

在所述外延層上制備依次連接的漏區、側向擴散區和溝道區；

在所述溝道區上制備源區；

制備連接所述襯底、所述溝道區和所述源區的高摻雜低阻區；

在所述溝道區上制備柵介質層，在所述柵介質層上制備柵電極；

在所述高摻雜低阻區、源區、柵電極、側向擴散區和漏區上淀積孔介質層；

在高摻雜低阻區、部分源區和/或部分漏區處光刻、刻蝕出孔；

器件表面整體淀積一層導電金屬層，光刻并刻蝕，保留孔中的金屬層和法拉第屏蔽結構層；

退火，孔中金屬與半導體形成金屬硅化物。

特別是，在所述法拉第屏蔽結構層上再制備一層或兩層法拉第屏蔽結構層。

本發明射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件采用金屬硅化物層連接源區和高摻雜低阻區(SINK區)的結構，與現有技術相比降低了源區和/或漏區電阻，而且此部分不需要再經過其他金屬連接，降低了器件的柵源電容。

本發明射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件制備方法在淀積法拉第屏蔽結構層的同時淀積了連接源區和SINK區的金屬層和/或漏區金屬層，經退火后金屬層生成金屬硅化物，提高了性能，簡化了工藝。

附圖說明

圖1為現有射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件結構示意圖。

圖2為源區與SINK區之間設有硅化物的優選實施例結構示意圖。

圖3為源區與SINK區之間及漏區上設有硅化物的優選實施例結構示意圖。

圖4為形成柵電極后射頻側向擴散金屬氧化物半導體器件結構示意圖。

圖5為生長孔介質層后結構示意圖。

圖6為光刻、刻蝕孔后結構示意圖。

圖7為淀積法拉第屏蔽結構金屬層后結構示意圖。

圖8為法拉第屏蔽結構金屬層刻蝕后結構示意圖。

圖9為形成源區、漏區硅化物后的結構示意圖。

圖10為雙層淀積法拉第屏蔽結構金屬層后結構示意圖。

圖11為三層淀積法拉第屏蔽結構金屬層后結構示意圖。

圖12為相連式三層淀積法拉第屏蔽結構金屬層后結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例對本發明做詳細描述。