[發(fā)明專利]射頻LDMOS器件及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310659228.7
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104701371B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢文生
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

本發(fā)明公開了一種射頻LDMOS器件，硅外延層由依次形成于硅襯底表面的第一硅外延層、第二硅外延層和第三硅外延層疊加而成；漂移區(qū)和溝道區(qū)都形成在第三硅外延層中，第二硅外延層形成在漂移區(qū)和溝道區(qū)的底部，通過第二硅外延層的摻雜濃度大于第一和三硅外延層的摻雜濃度。通過調(diào)節(jié)第三硅外延層的摻雜濃度調(diào)節(jié)器件的導(dǎo)通電阻以及漏端結(jié)擊穿電壓，第二硅外延層形成一體內(nèi)RESURF結(jié)構(gòu)并用于降低漂移區(qū)的表面電場、減少熱載流子效應(yīng)、提高所述射頻LDMOS器件的可靠性；第一硅外延層能使漏端結(jié)擊穿電壓維持或提高。本發(fā)明公開了一種射頻LDMOS器件的制造方法。本發(fā)明能降低器件的源漏寄生電容，減少源漏導(dǎo)通電阻，增加驅(qū)動電流，提高器件的射頻特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種射頻LDMOS器件；本發(fā)明還涉及一種射頻LDMOS器件的制造方法。

背景技術(shù)

射頻橫向場效應(yīng)晶體管（RF LDMOS）是應(yīng)用于射頻基站和廣播站的常用器件。高擊穿電壓、低源漏導(dǎo)通電阻（RDSON）和低源漏寄生電容（Coss）是RF LDMOS所必須具備的器件特性。如圖1所示，是現(xiàn)有射頻LDMOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖，以N型器件為例，現(xiàn)有射頻LDMOS器件包括：P型重摻雜即P+摻雜的硅襯底101，硅襯底101的摻雜濃度大于1e20cm^-3；P型輕摻雜的硅外延層102，硅外延層102的摻雜濃度和厚度取決于器件的漏端工作電壓，漏端工作電壓越高，硅外延層102摻雜越低、厚度越厚；N型漂移區(qū)103，形成于硅外延層102中；P型摻雜的溝道區(qū)104，溝道區(qū)104和漂移區(qū)103在橫向上相鄰接；柵介質(zhì)層107和多晶硅柵108；N型重摻雜即N+摻雜的源區(qū)105、漏區(qū)106；在源區(qū)105、漏區(qū)106和多晶硅柵108的表面形成有金屬硅化物112；屏蔽介質(zhì)層109和法拉第屏蔽層（G-shield）110，覆蓋在多晶硅柵108的漏端的側(cè)面和頂面上；深接觸孔111，由填充于深槽中的金屬如鎢組成，深槽穿過源區(qū)105、溝道區(qū)104和硅外延層102并進入到硅襯底101中，深接觸孔111將源區(qū)105、溝道區(qū)104、硅外延層102和硅襯底101電連接。

為了最大可能地減小器件的導(dǎo)通電阻和增加器件的驅(qū)動電流，需盡可能地增加漂移區(qū)103的摻雜濃度，而高擊穿電壓和低寄生電容又要求漂移區(qū)103的濃度不能太高。現(xiàn)有RF LDMOS器件采用金屬法拉第屏蔽層110，金屬法拉第屏蔽層110放置在溝道端的部分漂移區(qū)103上形成一表面RESURF(Reduced Surface Field，降低表面電場)結(jié)構(gòu)，利用金屬法拉第屏蔽層110產(chǎn)生的RESURF效應(yīng)，降低表面電場，提高器件可靠性。但單靠G-shield很難將RF LDMOS器件的漂移區(qū)103濃度提高到很高水平，因為多晶硅柵108邊緣的表面電場依然較強，較容易發(fā)生熱載流子效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種射頻LDMOS器件，能降低器件的源漏寄生電容，減少源漏導(dǎo)通電阻，增加驅(qū)動電流，提高器件的射頻特性。為此，本發(fā)明還提供一種射頻LDMOS器件的制造方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的射頻LDMOS器件包括：

第一導(dǎo)電類型重摻雜的硅襯底。

第一導(dǎo)電類型摻雜的硅外延層，所述硅外延層由依次形成于所述硅襯底表面的第一硅外延層、第二硅外延層和第三硅外延層疊加而成。

漂移區(qū)，由形成于所述第三硅外延層的選定區(qū)域中的第二導(dǎo)電類型離子注入?yún)^(qū)組成，所述漂移區(qū)的頂部表面和所述第三硅外延層的頂部表面相平、所述漂移區(qū)的深度小于所述第三硅外延層的厚度。

溝道區(qū)，由形成于所述第三硅外延層的選定區(qū)域中的第一導(dǎo)電類型離子注入?yún)^(qū)組成，所述溝道區(qū)和所述漂移區(qū)在橫向上相鄰接，所述溝道區(qū)的頂部表面和所述第三硅外延層的頂部表面相平、所述溝道區(qū)的深度小于等于所述漂移區(qū)的深度。