改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，在栅极形成之后，离子注入形成漂移区、沟道之前，增加一步N2O的快速热退火。本发明专利技术在栅极刻蚀之后形成漂移区之前增加一步N2O的快速热退火，使得硅和栅氧化硅之间轻微掺氮，改善了漂移区硅和氧化硅之间的表面态，电子能够更快达到平衡，从而获得更稳定的击穿电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路制造工艺领域，特别涉及一种改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法。
技术介绍
用于基站等的大功率射频器件RFLDMOS(射频横向场效应晶体管)结构如图1所示，包括源极5、漏极6、栅极8、沟道3和衬底1以及法拉第屏蔽环9。重掺杂衬底1上生长有轻掺杂的外延层2，器件位于外延层2中，漏端有一个较长的漂移区4以得到所需的击穿电压，法拉第屏蔽环9由在漏极6加一层薄介质和金属板组成。沟道3由自对准栅极源极5边缘的P型离子注入，并通过长时间高温推进形成，其引出端7在源极的同一侧，器件的源极5和沟道3要连接到重掺杂的衬底1上。在该器件中，漂移区4的掺杂浓度、长度以及表面状态等都决定了器件的击穿电压的高低。上述RFLDMOS器件在生产时，首先在重掺杂的衬底1上生长轻掺杂的外延层2，接着形成器件的栅极8，然后依次形成漂移区4、沟道3、源极5、漏极6，最后形成沟道和源极引出结构以及法拉第屏蔽环9。在RFLDMOS的生产工艺中，击穿电压作为重要的直流参数之一，直接影响着器件的直流性能和器件的可靠性，比如击穿电压的失效可能会导致高温反偏压测试(high-temperature reverse bias,简称HTRB)的失效。而在原有的生产技术中，产品的击穿电压会随着漏极加电流时间的增长，发生下掉的情况，见图2。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，可以获得更稳定的击穿电压。为解决上述技术问题，本专利技术提供的改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，在栅极形成之后，离子注入形成漂移区、沟道之前，进行N2O的快速热退火。在上述方法中，所述N2O的快速热退火的退火温度为900～1050℃，较佳的为1000℃。在上述方法中，所述N2O的快速热退火的退火时间为60～180秒，较佳的为120秒。在上述方法中，所述RFLDMOS形成栅极的步骤包括：步骤1，在衬底上生长外延层，然后在外延层上生长栅氧化硅；步骤2，淀积栅极多晶硅，进行N型栅极多晶硅的离子注入，注入能量为30～100keV，注入剂量为5e15～1e16；步骤3，用光刻胶定义出栅极，通过刻蚀并去除光刻胶形成栅极。本专利技术在栅极刻蚀之后形成漂移区之前增加一步N2O的快速热退火，使得硅和栅氧化硅之间轻微掺氮，改善了漂移区硅和氧化硅之间的表面态，电子能够更快达到平衡，从而获得更稳定的击穿电压。附图说明图1为RFLDMOS器件的结构示意图；图2为采用现有工艺的RFLDMOS的击穿电压和时间的关系图；图3a至图3c为本专利技术形成栅极和进行N2O的快速热退火的器件结构示意图；图4为采用本专利技术工艺的RFLDMOS的击穿电压和时间的关系图；图5为本专利技术的工艺方法的流程图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术提供的改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，在栅极形成之后，离子注入形成漂移区、沟道之前，进行N2O的快速热退火。如图5所示，具体如下：步骤1，在重掺杂的衬底1上生长轻掺杂的外延层2，然后在轻掺杂的外延层2上生长栅氧化硅10；步骤2，在栅氧化硅10上淀积栅极多晶硅11，如图3a所示，并进行N型栅极多晶硅的离子注入，注入能量为30～100keV，注入剂量为5e15～1e16；步骤3，用光刻胶12定义出栅极，刻蚀形成栅极，如图3b所示；步骤4，去除光刻胶，进行N2O的快速热退火，退火温度为900～1050℃，较佳的是1000℃，退火时间为60～180秒，较佳的是120秒，如图3c所示。在步骤4之后按照现有方法形成漂移区、沟道、源极、漏极等器件结构，在此不详加叙述。本专利技术在栅极刻蚀之后形成漂移区之前增加一步N2O的快速热退火，使得硅和栅氧化硅之间轻微掺氮，改善了漂移区硅和氧化硅之间的表面态，电子能够更快达到平衡，从而获得更稳定的击穿电压，如图4所示。以上通过具体实施例对本专利技术进行了详细的说明，但这些并非构成对本专利技术的限制。在不脱离本专利技术原理的情况下，本领域的技术人员可做出许多变形和改进，这些也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，其特征在于，在栅极形成之后，离子注入形成漂移区、沟道之前，进行N2O的快速热退火。

【技术特征摘要】
1.一种改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，其特征在于，在栅极形成之后，离子注入形成漂移区、沟道之前，进行N2O的快速热退火。2.根据权利要求1所述的改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，其特征在于，所述N2O的快速热退火的退火温度为900～1050℃。3.根据权利要求2所述的改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，其特征在于，所述N2O的快速热退火的退火温度为1000℃。4.根据权利要求1所述的改善RFLDMOS击穿电压的工艺方法，其特征在于，所述N2O的快速热退火的退火...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡莹，周正良，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31