專利名稱：射頻ldmos器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
射頻LDMOS是一種應(yīng)用于通訊領(lǐng)域的功率器件，主要用于通訊信號(hào)的放大和傳送。請(qǐng)參閱圖1，這是射頻LDMOS器件的簡(jiǎn)單示意圖。硅襯底10之上具有柵氧化層11、多晶硅柵極12、多晶硅化物16、氧化硅17和金屬18。其中多晶硅柵極12在柵氧化層11的上方，多晶硅化物16在多晶硅柵極12的上方。硅襯底10之中在多晶硅柵極12兩側(cè)的下方分別具有源區(qū)151和漏區(qū)152。氧化硅17在多晶硅柵極12之外靠近漏區(qū)152 —側(cè)的柵氧化層11的上方、以及多晶硅化物16的上方、以及多晶硅柵極12和多晶硅化物16的兩側(cè)。 氧化硅17稱為法拉第環(huán)阻擋層。金屬18覆蓋在氧化硅17的上方、以及多晶硅柵極12之外靠近源區(qū)151 —側(cè)的柵氧化層11的上方。金屬18稱為法拉第環(huán)。射頻LDMOS器件的增益指標(biāo)非常重要。法拉第環(huán)18在水平方向上越接近多晶硅柵極12，則越有利于降低器件的密勒電容、提高器件的增益。現(xiàn)有的射頻LDMOS器件的制造工藝包括如下步驟第1步，在硅襯底上先生長(zhǎng)一層?xùn)叛趸瘜?，再淀積一層多晶硅，刻蝕所淀積的多晶硅形成多晶硅柵極；第2步，在硅片表面淀積一層氧化硅，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)氧化硅進(jìn)行刻蝕，從而在多晶硅柵極的兩側(cè)形成氧化硅側(cè)墻，在多晶硅柵極的上方形成氧化硅；第3步，在氧化硅側(cè)墻的兩側(cè)對(duì)硅襯底進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，在硅襯底中形成源區(qū)和漏區(qū)；第4步，以濕法腐蝕工藝去除多晶硅柵極上方的氧化硅；第5步，在硅片表面淀積一層金屬，接著進(jìn)行高溫退火處理，從而在多晶硅柵極上方形成多晶硅化物；第6步，在硅片表面淀積一層氧化硅，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)阻擋層；再在硅片表面淀積一層金屬，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的金屬進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)?，F(xiàn)有的射頻LDMOS器件中，多晶硅柵極12和法拉第環(huán)18之間在水平方向上的間距包括兩部分，一部分是第2步淀積、光刻和刻蝕后形成的氧化硅側(cè)墻，通常寬度在IOOOA 以上；另一部分是第6步淀積、光刻和刻蝕后形成的法拉第環(huán)阻擋層在多晶硅柵極12兩側(cè)的部分，通常寬度也在IOOOA以上，因此多晶硅柵極12和法拉第環(huán)18之間在水平方向上的間距通常在2000A以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高增益的射頻LDMOS器件的制造方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明射頻LDMOS器件的制造方法包括如下步驟第1步，在硅襯底10上先生長(zhǎng)一層?xùn)叛趸瘜?1，再淀積一層多晶硅和氮化硅，刻蝕所淀積的氮化硅和多晶硅，形成多晶硅柵極12及其上方的氮化硅13 ；第2步，在多晶硅柵極12的兩側(cè)熱生長(zhǎng)一層氧化硅側(cè)墻14 ；第3步，在氧化硅側(cè)墻14的兩側(cè)對(duì)硅襯底10進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，在硅襯底10 中形成源區(qū)151和漏區(qū)152 ；第4步，以濕法腐蝕工藝去除多晶硅柵極12上方的氮化硅13 ；第5步，在硅片表面淀積一層金屬，接著進(jìn)行高溫退火處理，從而在多晶硅柵極12 上方形成多晶硅化物16 ；第6步，在硅片表面淀積一層氧化硅，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)阻擋層17 ；再在硅片表面淀積一層金屬，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的金屬進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)18。本發(fā)明射頻LDMOS器件的制造方法，可以顯著減小多晶硅柵極12和法拉第環(huán)18 之間在水平方向上的間距，這有利于法拉第環(huán)18降低器件的密勒電容，最終達(dá)到高增益的目的。


圖1是射頻LDMOS的結(jié)構(gòu)示意圖；圖加 圖2f是本發(fā)明射頻LDMOS的制造方法的各步驟示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明10-硅襯底； 11-柵氧化層； 12-多晶硅柵極；13-氮化硅； 14-氧化硅側(cè)墻；151-源區(qū)；152-漏區(qū)； 16-多晶硅化物；17-法拉第環(huán)阻擋層；18-法拉第環(huán)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明射頻LDMOS器件的制造方法包括如下步驟第1步，請(qǐng)參閱圖加，在硅襯底10上先生長(zhǎng)一層?xùn)叛趸瘜?1，再淀積一層多晶硅和氮化硅，刻蝕所淀積的氮化硅和多晶硅，形成多晶硅柵極12及其上方的氮化硅13。這一步中所淀積的氧化硅13厚度優(yōu)選為小于200A。第2步，請(qǐng)參閱圖2b，在多晶硅柵極12的兩側(cè)熱生長(zhǎng)一層氧化硅側(cè)墻14。由于多晶硅柵極12上方被氮化硅13所覆蓋，不會(huì)生長(zhǎng)氧化硅，因此這一步中只會(huì)在多晶硅柵極12 的兩側(cè)生長(zhǎng)出氧化硅。通過控制氧化溫度和時(shí)間，這一步熱生長(zhǎng)的氧化硅側(cè)墻14的厚度(即水平方向上的寬度)優(yōu)選為小于或等于200人。這一步所生長(zhǎng)的氧化硅側(cè)墻14的用途是隔離多晶硅柵極12和后續(xù)形成的源區(qū) 151 ；隔離多晶硅柵極12和后續(xù)形成的漏區(qū)152。第3步，請(qǐng)參閱圖2c，在氧化硅側(cè)墻14的兩側(cè)對(duì)硅襯底10進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，形成源區(qū)151和漏區(qū)152。第4步，請(qǐng)參閱圖2d，以濕法腐蝕工藝去除多晶硅柵極12上方的氮化硅13。濕法去除氮化硅通常采用磷酸藥液。第5步，請(qǐng)參閱圖2e，在硅片表面淀積一層金屬，接著進(jìn)行高溫退火處理，從而在多晶硅柵極12上方形成多晶硅化物16。所述金屬例如為鈦(Ti)，所述多晶硅化物例如為硅化鈦(TiSi2)。多晶硅化物16用于減小柵電阻。第6步，請(qǐng)參閱圖2f，在硅片表面淀積一層氧化硅，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行刻蝕，刻蝕后的氧化硅作為法拉第環(huán)阻擋層17。法拉第環(huán)阻擋層17在多晶硅柵極12和多晶硅化物16的兩側(cè)、以及多晶硅化物16的上方、以及多晶硅柵極12之外靠近漏區(qū)152 —側(cè)的柵氧化層11的上方?？涛g后形成的法拉第環(huán)阻擋層17在多晶硅柵極12和多晶硅化物16兩側(cè)的寬度優(yōu)選為小于或等于500A。再在硅片表面淀積一層金屬，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的金屬進(jìn)行刻蝕，刻蝕后的金屬18作為法拉第環(huán)18。法拉第環(huán)18在法拉第環(huán)阻擋層17的上方、以及多晶硅柵極12之外靠近源區(qū)151 —側(cè)的柵氧化層11的上方。與傳統(tǒng)射頻LDMOS器件的制造方法相比，本發(fā)明最主要的改變是熱氧化生長(zhǎng)氧化硅側(cè)墻14，而非化學(xué)成膜方式(淀積、光刻、刻蝕)，這可以減小氧化硅側(cè)墻的寬度。這部分氧化硅側(cè)墻與后續(xù)形成的法拉第環(huán)阻擋層在多晶硅柵極兩側(cè)的部分，共同決定了多晶硅柵極與法拉第環(huán)之間的間距。因此本發(fā)明所述方法制造的射頻LDMOS器件，可以縮小多晶硅柵極12和法拉第環(huán)18在水平方向上的間距，這樣法拉第環(huán)可以顯著降低射頻LDMOS器件的密勒電容，從而提高本發(fā)明射頻LDMOS器件的增益。
權(quán)利要求
1.一種射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，包括如下步驟第1步，在硅襯底(10)上先生長(zhǎng)一層?xùn)叛趸瘜?11)，再淀積一層多晶硅和氮化硅，刻蝕所淀積的氮化硅和多晶硅，形成多晶硅柵極(1 及其上方的氮化硅(13)； 第2步，在多晶硅柵極(1 的兩側(cè)熱生長(zhǎng)一層氧化硅側(cè)墻(14)； 第3步，在氧化硅側(cè)墻(14)的兩側(cè)對(duì)硅襯底(10)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，在硅襯底(10) 中形成源區(qū)(151)和漏區(qū)(152)；第4步，以濕法腐蝕工藝去除多晶硅柵極(12)上方的氮化硅(13)； 第5步，在硅片表面淀積一層金屬，接著進(jìn)行高溫退火處理，從而在多晶硅柵極(12)上方形成多晶硅化物(16)；第6步，在硅片表面淀積一層氧化硅，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的氧化硅進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)阻擋層(17)；再在硅片表面淀積一層金屬，采用光刻和刻蝕工藝對(duì)所淀積的金屬進(jìn)行刻蝕，形成法拉第環(huán)(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第1步中， 所淀積的氮化硅厚度小于200A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第2步中， 多晶硅柵極(1 的上方由于有氮化硅(1 的保護(hù)而未生長(zhǎng)氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第2步中形成的氧化硅側(cè)墻(14)隔離多晶硅柵極(12)和源區(qū)(151)，還隔離多晶硅柵極(12)和漏區(qū) (152)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第2步中， 所述氧化硅側(cè)墻(14)的厚度小于或等于200A。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第4步中， 采用磷酸去除氮化硅(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第5步中， 金屬為鈦，多晶硅化物(16)為硅化鈦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述方法第6步中， 所述法拉第環(huán)阻擋層(17)在多晶硅柵極(1 和多晶硅化物(16)的兩側(cè)、以及多晶硅化物(16)的上方、以及多晶硅柵極(12)之外靠近漏區(qū)(152)—側(cè)的柵氧化層(11)的上方； 所述法拉第環(huán)(18)在法拉第環(huán)阻擋層(17)的上方、以及多晶硅柵極(1 之外靠近源區(qū)(151) —側(cè)的柵氧化層(11)的上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的射頻LDMOS器件的制造方法，其特征是，所述法拉第環(huán)阻擋層(17)在多晶硅柵極(12)和多晶硅化物(16)的兩側(cè)的寬度小于或等于500A。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻LDMOS器件的制造方法，將多晶硅柵極兩側(cè)的氧化硅側(cè)墻由現(xiàn)有的化學(xué)成膜工藝改為熱氧化生長(zhǎng)工藝，這便縮小了多晶硅柵極和法拉第環(huán)之間的間距，使得法拉第環(huán)可以更大程度地降低射頻LDMOS器件的密勒電容，最終達(dá)到提高器件增益的目的。
文檔編號(hào)H01L21/283GK102237276SQ20101015489
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者張帥, 王海軍, 王雷 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司