RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，包括如下步骤：1)在P型轻掺杂外延层上生长一层栅氧化硅形成栅氧层；2)在栅氧层上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅；3)先通过一次光刻，定义出器件栅极的源端和漏端的其中一端，进行第一次刻蚀，去除光刻胶，形成栅极的一半；4)再进行第二次光刻，定义出器件栅极的另一端，再进行第二次刻蚀，去除光刻胶。本发明专利技术采用两步刻蚀的方法形成栅极，于现有技术的通过一步刻蚀形成栅极的方法相比，降低了单次刻蚀的清除率(clear ratio),对刻蚀来讲能够更稳定的控制栅极的形貌，从而达到稳定阈值电压的目的。

【技术实现步骤摘要】
RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法
本专利技术涉及半导体集成电路工艺制造领域，特别涉及一种RFLDMOS中的栅极的制造方法。
技术介绍
用于基站等的大功率射频器件RFLDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)包括如下结构：源极13、漏极14、栅极15、沟道16和基极、及法拉第屏蔽环17，详细结构见图1。器件位于在重掺杂基板11的生长的外延层12中，漏端14有一个较长的漂移区以得到所需的击穿电压，法拉第屏蔽环17由在漏端14加一层薄介质和金属板组成。沟道16由自对准栅极15源端边缘的P型离子注入，并通过长时间高温推进形成，其引出端在源的同一侧，器件的源和沟道要连接到重掺杂的基板上。沟道16的长短浓淡就决定了器件的阈值电压的高低。对于RFLDMOS器件来说，由于沟道16是通过自对准栅极15源端边缘注入形成，栅极15源端的形貌就大大影响了注入离子的多少，也就影响了器件的阈值电压，栅极15形貌的稳定性对器件阈值电压的稳定性有着至关重要的作用。而RFLDMOS器件的栅极的清除率(clearratio)非常大，而且多晶硅栅极是一步法刻蚀出来的，对于刻蚀来讲，栅极的形貌就非常难稳定，存在wafertowafer和centertoedge的差异性，从而导致了阈值电压也存在wafertowafer和centertoedge的差异。因此，如何在RFLDMOS制备中，稳定栅极的形貌，便成为本领域一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，以解决在RFLDMOS的制备工艺中，栅极形貌不稳定而导致RFLDMOS的阈值电压不稳定的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，其包括步骤：1)在P型轻掺杂外延上生长一层栅氧化硅形成栅氧层。2)在栅氧层上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅。3)先通过一次光刻，定义出器件栅极的源端和漏端的其中一端，进行第一次刻蚀，去除光刻胶，形成栅极的一半。4)再进行第二次光刻，定义出器件栅极的另一端，再进行第二次刻蚀，去除光刻胶。这样就通过两步刻蚀形成了完整的栅极，而单次刻蚀时的清除率(clearratio)也得到了降低，有利于栅极形貌的稳定，进而提高了器件的阈值电压的稳定。优选地，该栅氧层的厚度可以根据器件需要进行调整，其形状也可以通过光刻刻蚀进行改变。优选地，该多晶硅栅的厚度为0.25～0.35μm，其可以根据器件的需要进行调整。进一步优选地，该多晶硅栅的厚度为0.3μm。优选地，对于漏端有厚栅氧而源端有薄栅氧的器件：其在步骤1)中，形成栅氧层后，对该栅氧层进行刻蚀，使源端部分的栅氧层的厚度降低形成薄栅氧；在刻蚀时，在源端保留一厚栅氧区，该厚栅氧区的栅氧不予刻蚀，其厚度保持不变。在步骤3)中，在多晶硅栅上进行第一次光刻和刻蚀，刻蚀器件栅极的源端一侧，且保留一条多晶硅虚拟线(dummy线)；该虚拟线(dummy线)位于厚栅氧区，且长度比该厚栅氧区小；去除光刻胶；进一步优选地，该虚拟线(dummy线)的长度比该厚栅氧区的长度小0.2～0.4μm；更进一步优选地，该虚拟线(dummy线)的长度比该厚栅氧区的长度小0.3μm。在步骤4)中，在多晶硅栅上进行第二次光刻和刻蚀，在光刻中，不仅打开漏端，而且打开源端一侧的虚拟线(dummy线)，且打开源端一侧的虚拟线(dummy线)时的打开长度比虚拟线(dummy线)大，如此，在刻蚀时，在形成栅极的漏端的同时，刻蚀除去虚拟线(dummy线)，形成一个完整的栅极。进一步优选地，该打开长度每侧比虚拟线(dummy线)多出0.05～0.3μm。更进一步优选地，该打开长度每侧比虚拟线(dummy线)多出0.15μm。本专利技术提供一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，采用两步刻蚀的方法形成栅极，于现有技术的通过一步刻蚀形成栅极的方法相比，降低了单次刻蚀的清除率(clearratio),对刻蚀来讲能够更稳定的控制栅极的形貌，从而达到稳定阈值电压的目的。同时，对于对于漏端有厚栅氧而源端有薄栅氧的器件，通过在源端引入虚拟线(dummy线)的中间工艺，进一步降低了源端在单次刻蚀时的清除率(clearratio)，使刻蚀能够更稳定的控制栅极的形貌，从而使器件的阈值电压的稳定性更佳。附图说明图1为RFLDMOS的结构示意图。图2为实施例一步骤1)示意图。图3为实施例一步骤2)示意图。图4为实施例一步骤3)示意图。图5为实施例一步骤4)示意图。图6为实施例二步骤1)示意图。图7为实施例二步骤2)示意图。图8为实施例二步骤3)示意图。图9为实施例二步骤4)中光刻示意图。图10为实施例二步骤4)刻蚀、除光刻胶示意图。图11为本专利技术的步骤流程图。在说明书附图中用到的符号的含义解释额如下：11重掺杂基板12外延层13源极14漏极15栅极16沟道17法拉第屏蔽环1重掺杂基板2型轻掺杂外延层3栅氧层31厚栅氧区4多晶硅栅41虚拟线(dummy线)5光刻胶6栅极L打开长度具体实施方式为使审查员对本专利技术的原理、方法和功效有更深入的了解，结合说明书附图，现采用具体实施方式的形式对本专利技术解释如下：实施例一：一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，包括如下步骤：1)在P型轻掺杂外延层2上生长一层厚度为的栅氧化硅形成栅氧层3,对该栅氧层的源端一侧进行刻蚀，使其厚度为形成薄栅氧层。在本专利技术的其他实施方式中，该栅氧层3的厚度和形状可以根据器件的需要进行调整。2)在栅氧层上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅4，其厚度为0.3μm。在本专利技术的其他实施方式中，该多晶硅栅4的厚度为0.25～0.35μm，其厚度可以根据器件的需要进行调整。3)在多晶硅栅4上进行第一次光刻，定义出器件的源端，进行第一次刻蚀，然后去除光刻胶5，如此，形成了栅极的一半。4)在多晶硅栅4上进行第二次光刻，定义出器件栅极的漏端，进行第二次刻蚀，去除光刻胶5。这样，通过两步刻蚀的方法，刻蚀出完整的栅极6，其单次刻蚀时的清除率(clearratio)得到降低，栅极6形貌的稳定性提高，RFLDMOS的阈值电压的稳定性进而得到提高。实施例二一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，其中该RFLDMOS的漏端有厚栅氧而源端有薄栅氧，该工艺方法的步骤如下：1)在P型轻掺杂外延层2上生长一层厚度为的栅氧化硅形成栅氧层3,对该栅氧层进行刻蚀，使源端部分的栅氧层的厚度为在刻蚀时，在源端保留一厚栅氧区31，该厚栅氧区31的栅氧不予刻蚀，其厚度依旧为2)在栅氧层3上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅4，其厚度为0.3μm。在本专利技术的其他实施例中，该多晶硅栅4的厚度为0.25～0.35μm，可以根据器件的需要进行调整。3)在多晶硅栅4上进行第一次光刻和刻蚀，刻蚀器件栅极的源端一侧，且保留一条多晶硅虚拟线(dummy线)41；该虚拟线(dummy线)41位于厚栅氧区31，且长度比该厚栅氧区31小0.3μm；去除光刻胶。在本专利技术的其他实施方式中，该虚拟线(dummy线)41的长度比该厚栅氧区31的长度小0.2～0.4μm。在本专利技术的其他实施方式中，该虚拟线(dummy线)41的长度不小于0.5μm。4)在多晶硅栅4上进行第二次光刻和刻蚀，在光刻中，不仅打开漏端，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在P型轻掺杂外延层上生长一层栅氧化硅形成栅氧层；通过光刻刻蚀使该RFLDMOS的漏端有厚栅氧而源端有薄栅氧；2）在栅氧层上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅；3）先通过第一次光刻，定义出器件栅极的源端，进行第一次刻蚀，该第一次光刻、刻蚀在器件栅极源端一侧进行；在第一次光刻、第一次刻蚀时，器件栅极源端一侧保留一条多晶硅虚拟线；该虚拟线位于该厚栅氧区，且长度比该厚栅氧区小；去除光刻胶，形成栅极的一半；4）再进行第二次光刻，定义出器件栅极的另一端，再进行第二次刻蚀，在光刻中，不仅打开漏端，而且打开虚拟线；去除光刻胶。

【技术特征摘要】
1.一种RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在P型轻掺杂外延层上生长一层栅氧化硅形成栅氧层；通过光刻刻蚀使该RFLDMOS的漏端有厚栅氧而源端有薄栅氧；2）在栅氧层上淀积一层多晶硅形成多晶硅栅；3）先通过第一次光刻，定义出器件栅极的源端，进行第一次刻蚀，该第一次光刻、刻蚀在器件栅极源端一侧进行；在第一次光刻、第一次刻蚀时，器件栅极源端一侧保留一条多晶硅虚拟线；该虚拟线位于该厚栅氧区，且长度比该厚栅氧区小；去除光刻胶，形成栅极的一半；4）再进行第二次光刻，定义出器件栅极的另一端，再进行第二次刻蚀，在光刻中，不仅打开漏端，而且打开虚拟线；去除光刻胶。2.如权利要求1所述的RFLDMOS工艺中稳定栅极形貌的工艺方法，其特征在于，在步骤2）中，所述多晶硅栅的厚度为0.25～0.35μm。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡莹，
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