射频RF LDMOS器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种射频RF LDMOS器件的制造方法，包括：提供衬底，向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区；在衬底表面上生长外延层，形成所述器件的下沉层，通过进行第二次热驱入，使所述下沉层和除所述注入区下方以外的衬底扩散，直至所述下沉层与所述衬底接触；根据预设的工艺，形成所述器件的栅极、源区和漏区。通过本发明专利技术提供的方法，能够避免因衬底扩散导致外延层的有效厚度减小，进而有效提高器件的耐压特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种射频RF LDMOS器件的制造方法。
技术介绍
射频(Radio Frequency，简称RF)横向双扩散金属氧化物半导体(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，简称LDMOS)广泛应用于手机基站、广播电视和雷达等领域，以一种RF LDMOS举例，其剖面示意图如图1a所示。参见图1a，可知RF LDMOS采用背源技术，即源极从衬底背面引出。具体的，现有的RF LDMOS的制造过程包括：在外延层表面内形成下沉层，如图1b所示；之后进行高温驱入，在此过程中下沉层中的离子向下扩散，衬底中的离子向上扩散，直到扩散后的下沉层与扩散后的衬底接触，从而将源极引到衬底背面，如图1c所示；后续形成所述器件的其它结构，例如，栅极、源区和漏区等，最终形成的器件剖面结构如图1a所示。但是，在上述过程中，由于衬底、外延层和下沉层中离子的导电类型相同，所以在高温热过程中，衬底快速向上扩散，外延层的有效厚度大幅减少，其中，外延层的有效厚度是指漂移区下方的外延层厚度。而RF LDMOS的击穿电压主要取决于外延层的有效厚度，因此，现有的RF LDMOS器件的制造方法会导致外延层的有效厚度减小，降低了器件的耐压特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种RF LDMOS器件的制造方法，用于解决现有的制造方法导致器件的耐压特性降低的问题。本专利技术提供一种射频RF LDMOS器件的制造方法，包括：提供衬底，向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区；在衬底表面上生长外延层，形成所述器件的下沉层，通过进行第二次热驱入，使所述下沉层和除所述注入区下方以外的衬底扩散，直至所述下沉层与所述衬底接触；根据预设的工艺，形成所述器件的栅极、源区和漏区。本专利技术提供的RF LDMOS器件的制造方法，通过在形成外延层和下沉层之前，在漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区的方案，使得在后续对下沉层和衬底进行热驱入时，利用注入区抑制注入区下方的衬底向上扩散，从而避免因衬底扩散导致外延层的有效厚度减小，进而有效提高器件的耐压特性。附图说明图1a为现有的RF LDMOS器件的剖面示意图；图1b为现有制造方法中形成下沉层之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图1c为现有制造方法中高温驱入之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图2a为本专利技术实施例提供的一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图；图2b为本专利技术实施例提供的另一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图；图2c为本专利技术实施例提供的又一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图；图3a为本专利技术实施例中提供衬底之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3b为本专利技术实施例中形成注入区之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3c为本专利技术实施例形成注入区过程中去除部分阻挡层之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3d为本专利技术实施例形成注入区过程中进行氧离子注入之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3e为本专利技术实施例中进行第一次热驱入之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3f为本专利技术实施例中生长外延层之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3g为本专利技术实施例中形成下沉层之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3h为本专利技术实施例中进行第二次热驱入之后RF LDMOS器件的剖面示意图；图3i为本专利技术实施例最终制成的RF LDMOS器件的剖面示意图。附图标记：1-衬底； 2-阻挡层； 3-注入区；4-外延层； 5-下沉层； 6-下沉层的下扩区；7-衬底的上扩区； 8-漂移区； 9-漏区；10-栅氧化层； 11-介电层； 12-金属层；13-阱区； 14-场板； 15-重掺杂区；16-源区； 17-金属硅化物。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。为了方便说明，放大或者缩小了不同层和区域的尺寸，所以图中所示大小和比例并不一定代表实际尺寸，也不反映尺寸的比例关系。图2a为本专利技术实施例提供的一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图，为了对本实施例中的方法进行清楚系统的描述，图3a-图3i为实施例执行过程中RF LDMOS器件的剖面示意图，如图2a所示，所述方法包括：101、提供衬底。具体地，执行101之后的RF LDMOS器件的剖面示意图如图3a所示，其中，衬底用标号1表示。其中，所述衬底可以为半导体元素，例如单晶硅、多晶硅或非晶结构的硅或硅锗(SiGe)，也可以为混合的半导体结构，例如碳化硅、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓、合金半导体或其组合。本实施例在此不对其进行限制。102、向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区。具体地，执行102之后的RF LDMOS器件的剖面示意图如图3b所示，其中，注入区用标号3表示。其中，氧离子注入的各注入参数可以根据实际需要确定，优选的，为了进一步保证注入区对衬底扩散的抑制效果，氧离子注入的注入剂量可以大于1×1016/平方厘米，氧离子注入的能量可以为40～120千电子伏(KeV)。在该参数范围下形成的氧离子注入区，可以在后续对下沉层和衬底进行热驱入的过程中，对注入区下方的衬底扩散起到很好的抑制作用。实际应用中，可以通过光刻和注入工艺，形成所述注入区，相应的，如图2b所示，图2b为本专利技术实施例提供的另一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图，在图2a所示实施方式的基础上，102具体可以包括：201、在整个衬底表面覆盖阻挡层，并去除位于所述漂移区对应的衬底表面上的阻挡层，以暴露所述漂移区对应的衬底表面；202、以阻挡层为掩膜，进行氧离子注入，并去除所述阻挡层。具体地，执行201之后的RF LDMOS器件的剖面示意图如图3c所示，其中，阻挡层用标号2表示。执行202中氧离子注入过程中的RF LDMOS器件的剖面示意图如图3d所示，图中的箭头表示离子注入。执行202中去除所述阻挡层之后的RF LDMOS器件的剖面示意图如图3b所示。实际应用中，所述阻挡层具体可以为光阻、氧化硅层、氮化硅层等，用于作为后续形成注入区的注入阻挡层材料。可选的，为了精准控制注入区的形成区域，所述阻挡层可以为光阻。相应的，201中可以采用光刻工艺去除漂移区对应的衬底表面上的光阻；202中去除所述阻挡层，具体可以包括：利用硫酸和双氧水的混合溶液，去除光阻。本实施方式中，光阻具备良好的阻挡特性，能够有效阻挡离子的注入，从而精确控制注入区的形成区域，此外，利用硫酸和双氧水的混合溶液，可以更好地实现去除光阻的效果，避免因阻挡层去除不彻底对器件特性造成不良影响。具体的，为了进一步确保避免注入区下方的衬底向上扩散，还可以对注入区的厚度及离子分布进行优化，相应的，如图2c所示，图2c为本专利技术实施例提供的又一种RF LDMOS器件的制造方法的流程示意图，在图2a或图2b所示实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频RF LDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底，向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区；在衬底表面上生长外延层，形成所述器件的下沉层，通过进行第二次热驱入，使所述下沉层和除所述注入区下方以外的衬底扩散，直至所述下沉层与所述衬底接触；根据预设的工艺，形成所述器件的栅极、源区和漏区。

【技术特征摘要】
1.一种射频RF LDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底，向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入，形成注入区；在衬底表面上生长外延层，形成所述器件的下沉层，通过进行第二次热驱入，使所述下沉层和除所述注入区下方以外的衬底扩散，直至所述下沉层与所述衬底接触；根据预设的工艺，形成所述器件的栅极、源区和漏区。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向器件的漂移区对应的衬底表面进行氧离子注入之后，还包括：进行第一次热驱入，使所述注入区中氧离子的峰值深度达到0.3～1微米，其中，所述峰值深度为所述注入区中氧离子的浓度达到峰值的区域距离衬底表面的深度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氧离子注入的注入剂量大于1×1016/平方厘米，氧离子注入的能量为40～120千电子伏。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行第一次热驱入，包括：在氮气气氛下进行热驱入，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马万里，闻正锋，赵文魁，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11