具有完全金属硅化层栅极的器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种具有完全金属硅化层栅极的器件及其制造方法，属于半导体技术领域。该器件具有两个多晶硅区域，其中一个为多晶硅栅极，另一个多晶硅区域为虚拟多晶硅区域(Dummy)，器件顶部的硅化物与非硅化物的边界形成于该新增的虚拟多晶硅区域(Dummy)之上，从而确保作为栅极的多晶硅区域顶部表面完全硅化，由此使得栅极电阻Rg更小，且不受光刻工具覆盖位置变动的影响，使栅极电阻Rg稳定，尤其是随着栅极尺寸变小，由于光刻工具覆盖位置变动造成的Rg的变化占整个Rg的比例会更大，这项发明专利技术会进一步保证器件的整体性能。且本发明专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件制造成本低廉，制造方法亦能配合标准工艺，适用范围广泛。适用范围广泛。适用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
具有完全金属硅化层栅极的器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及MOSFET
，具体是指一种具有完全金属硅化层栅极的器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]现有技术中的的LDMOS(laterally
‑
diffused metal
‑
oxide semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)，硅化物表面包括多晶硅栅极与源极/漏极的连接区域，以及在硅化物表面的非硅区域以维持漏极电压。通过光刻将硅化物区域与非硅化物区域分开，如图1所示，由于光刻工具覆盖位置的变化，边界形成与在多晶硅栅极之上。
[0003]由此，造成该半导体器件的栅极多晶硅表面无法完全硅化，导致多晶硅栅极电阻Rg较大。而且，由于光刻工具覆盖位置的调整变化，各器件的栅极电阻Rg的差别也较大，最终影响器件的整体性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种利用增加虚拟的多晶硅区域(Dummy)，使硅化物区域与非硅化物的边界形成于该增加的多晶硅区域之上，让多晶硅栅极的表面完全硅化，从而形成小而稳定的栅极电阻Rg。
[0005]为了实现上述的目的，本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件具有如下构成：
[0006]衬底；
[0007]体区域及漂移区域，均设置于所述衬底顶部，所述体区域具有第一导电类型，所述的漂移区域具有第二导电类型；
[0008]第一掺杂注入区域，形成于所述的体区域顶部，具有第二导电类型，作为源极；
[0009]第二掺杂注入区域，形成于所述的漂移区域顶部，具有第二导电类型，作为漏极；
[0010]第一多晶硅区域，形成于器件顶部的所述体区域及漂移区域之上，作为栅极，该第一多晶硅区域与所述器件顶部之间具有第一氧化层；
[0011]第二多晶硅区域(Dummy)，形成于器件顶部的所述漂移区域之上，该第二多晶硅区域与所述器件顶部之间具有第二氧化层；
[0012]氧化保护层，形成于所述的部分第二多晶硅区域、部分漂移区域及部分第二掺杂注入区域之上；
[0013]金属硅化层，覆盖于全部的第一多晶硅区域及全部的第一掺杂注入区域之上，还覆盖于未覆盖所述氧化保护层的部分第二多晶硅区域及部分第二掺杂注入区域之上。
[0014]该具有完全金属硅化层栅极的器件中，所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均设置有侧墙层。
[0015]该具有完全金属硅化层栅极的器件中，所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均被所述的侧墙层覆盖，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域及所述第二多晶硅区域的顶部。
[0016]该具有完全金属硅化层栅极的器件中，所述的侧墙层未覆盖所述的第一多晶硅区域两侧的顶部及所述的第二多晶硅区域两侧的顶部，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域的顶部以及所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域两侧顶部未被所述侧墙层覆盖的部分。
[0017]该具有完全金属硅化层栅极的器件中，所述的体区域为P
‑
体区域，所述的漂移区域为N
‑
漂移区域，所述的第一掺杂注入区域为N+掺杂注入区域，所述的第二掺杂注入区域为N+掺杂注入区域。
[0018]本专利技术还提供一种具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法，包括以下步骤：
[0019]在衬底顶部形成具有第一导电类型的体区域以及具有第二导电类型的漂移区域；
[0020]在器件顶部的所述体区域及漂移区域之上形成第一氧化层，并在该第一氧化层上沉积形成第一多晶硅区域；在器件顶部的所述漂移区域之上形成第二氧化层，并在该第二氧化层上沉积形成第二多晶硅区域(Dummy)；
[0021]在所述的体区域顶部掺杂注入形成具有第二导电类型的第一掺杂注入区域，作为源极；在所述的漂移区域顶部掺杂注入形成具有第二导电类型第二掺杂注入区域，作为漏极；
[0022]设置覆盖器件顶部的氧化保护层；
[0023]在所述氧化保护层上的部分区域设置掩膜，光刻去除未覆盖所述掩膜的部分氧化保护层，保留覆盖于部分第二多晶硅区域、部分漂移区域及部分第二掺杂注入区域之上的氧化保护层，去除掩膜；
[0024]形成金属硅化层，覆盖于全部的第一多晶硅区域及全部的第一掺杂注入区域之上，还覆盖于未覆盖所述氧化保护层的部分第二多晶硅区域及部分第二掺杂注入区域之上。
[0025]该具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法中，在所述的设置覆盖器件顶部的氧化保护层的步骤之前，还包括以下步骤：
[0026]在所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均设置侧墙层。
[0027]该具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法中，所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均被所述的侧墙层覆盖，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域及所述第二多晶硅区域的顶部。
[0028]该具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法中，所述的侧墙层未覆盖所述的第一多晶硅区域两侧的顶部及所述的第二多晶硅区域两侧的顶部，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域的顶部以及所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域两侧顶部未被所述侧墙层覆盖的部分。
[0029]该具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法中，还包括以下步骤：
[0030]后段工艺，形成设置于栅极、源极及漏极引出线。
[0031]采用了该专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件及其制造方法，该器件具有两个多晶硅区域，其中第一多晶硅区域作为栅极，第二多晶硅区域为虚拟多晶硅区域(Dummy)，器件顶部的硅化物与非硅化物的边界形成于该新增的虚拟多晶硅区域(Dummy)之上，从而确保作为栅极的第一多晶硅区域顶部表面完全硅化，由此使得栅极电阻Rg更小，且不受光刻工具覆盖位置变动的影响，使栅极电阻Rg稳定，尤其是随着栅极尺寸变小，由于光刻工具
覆盖位置变动造成的Rg的变化占整个Rg的比例会更大，这项专利技术会进一步保证器件的整体性能。且本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件制造成本低廉，制造方法亦能配合标准工艺，适用范围广泛。
附图说明
[0032]图1为现有技术中的LDMOS的结构示意图。
[0033]图2a为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件的结构示意图。
[0034]图2b为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件的第一种替代方式的结构示意图。
[0035]图3为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件的制造方法流程图。
[0036]图4a至图4g为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件制造方法中各步骤的器件结构示意图。
[0037]图5a为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件的第二种替代方式的结构示意图。
[0038]图5b为本专利技术的具有完全金属硅化层栅极的器件的第二种替代方式的结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，包括：衬底；体区域及漂移区域，均设置于所述衬底顶部，所述体区域具有第一导电类型，所述的漂移区域具有第二导电类型；第一掺杂注入区域，形成于所述的体区域顶部，具有第二导电类型，作为源极；第二掺杂注入区域，形成于所述的漂移区域顶部，具有第二导电类型，作为漏极；第一多晶硅区域，形成于器件顶部的所述体区域及漂移区域之上，作为栅极，该第一多晶硅区域与所述器件顶部之间具有第一氧化层；第二多晶硅区域(Dummy)，形成于器件顶部的所述漂移区域之上，该第二多晶硅区域与所述器件顶部之间具有第二氧化层；氧化保护层，形成于所述的部分第二多晶硅区域、部分漂移区域及部分第二掺杂注入区域之上；金属硅化层，覆盖于全部的第一多晶硅区域及全部的第一掺杂注入区域之上，还覆盖于未覆盖所述氧化保护层的部分第二多晶硅区域及部分第二掺杂注入区域之上。2.根据权利要求1所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均设置有侧墙层。3.根据权利要求2所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，所述的第一多晶硅区域的两侧及所述的第二多晶硅区域的两侧均被所述的侧墙层覆盖，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域及所述第二多晶硅区域的顶部。4.根据权利要求2所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，所述的侧墙层未覆盖所述的第一多晶硅区域两侧的顶部及所述的第二多晶硅区域两侧的顶部，所述的金属硅化层覆盖于所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域的顶部以及所述的第一多晶硅区域和所述第二多晶硅区域两侧顶部未被所述侧墙层覆盖的部分。5.根据权利要求2所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，所述的第一多晶硅区域靠近所述的第二多晶硅区域一侧的侧墙层与所述的第二多晶硅区域靠近所述的第一多晶硅区域一侧的侧墙层相互分离。6.根据权利要求1所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，在所述的漂移区域与所述的第二多晶硅区域(Dummy)之间的部分区域上设置有局部硅氧化层、高压氧化层和浅沟槽隔离中的任意一种。7.根据权利要求1所述的具有完全金属硅化层栅极的器件，其特征在于，所述的体区域为P
‑
体区域，所述的漂移区域为N
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漂移区域，所述的第一掺杂注入区域为N+掺杂注入区域，所述的第二掺杂注入区域为N+掺杂注入区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：时磊，吴健，许曙明，郑毅，
申请(专利权)人：时磊，
类型：发明
国别省市：