一种SiC射频LDMOS器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种SiC射频LDMOS器件。所述LDMOS器件包括SiC衬底和设置于SiC衬底上的第一掺杂类型的SiC外延层；所述SiC外延层包括LDMOS器件有源区，所述LDMOS器件有源区与所述SiC外延层、SiC衬底导热连接。本实用新型专利技术中的SiC射频LDMOS器件采用SiC衬底和SiC外延层，显著地增加了沟道载流子饱和速度和击穿电压，有效地提升了射频输出功率、效率、线性度、鲁棒性、工作频率以及散热特性。工作频率以及散热特性。工作频率以及散热特性。

【技术实现步骤摘要】
一种SiC射频LDMOS器件


[0001]本技术属于半导体器件领域，具体涉及一种SiC射频LDMOS器件。

技术介绍

[0002]5G通讯发展迅速，大容量低延时的数据吞吐对基站的耗电构成了巨大的挑战，而功率放大器占据了基站耗电的绝大部分，因此功率放大器的效率、散热特性对于5G通讯的发展非常重要。
[0003]现有的射频LDMOS器件一般采用硅基材料来制备衬底和外延层，首先，硅属于窄禁带材料，为了提高工作电压，需要在器件中引入很长的轻掺杂漏极区域(LDD)来承压，但是轻掺杂漏极区域(LDD)增大了器件的导通电阻(Ron)和输出电容(Cds)，降低了功率放大的效率，对高频应用的影响尤其大。其次，硅基器件载流子的饱和速度也相对较小，导致功率密度、截止频率较低，不利于高容量的通讯系统需求。最后硅基的散热特性也不够高，导致器件沟道结温较高，影响器件的性能，对系统的散热构成较大的挑战。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的在于提供一种SiC射频LDMOS器件，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：
[0006]本技术实施例提供了一种SiC射频LDMOS器件，其包括：SiC衬底和设置于SiC衬底上的第一掺杂类型的SiC外延层；所述SiC外延层包括LDMOS器件有源区，所述LDMOS器件有源区与所述SiC外延层、SiC衬底导热连接。
[0007]其中，所述LDMOS器件有源区包括第二掺杂类型的漂移区和第一掺杂类型的阱区，所述漂移区中设置有第二掺杂类型的漏区，所述阱区中设置有第二掺杂类型的源区和第一掺杂类型的阱区接触区，所述源区、阱区接触区与源电极电连接，所述漏区与漏电极电连接。
[0008]以及，所述阱区与漂移区之间设置有第二掺杂类型的沟道区，所述阱区、源区分别经所述沟道区与所述漂移区电连接，对应的所述LDMOS器件为增强型器件；或者，所述阱区与漂移区相接触，且位于所述源区和漂移区之间的所述阱区中设有预留的用作第一掺杂类型的沟道区的区域，对应的所述LDMOS器件为耗尽型器件。
[0009]与现有技术相比，本技术的优点包括：
[0010]1)本技术提供的一种SiC射频LDMOS器件，采用SiC衬底和SiC外延层，极大地增加了沟道载流子饱和速度和击穿电压，有效地提升了射频输出功率、效率、线性度、鲁棒性以及工作频率，能够应用于大容量的通讯系统。
[0011]2)本技术提供的一种SiC射频LDMOS器件，采用SiC衬底和SiC外延层，散热性能好，对整个通讯系统的热影响小。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本技术实施例中一种增强型射频LDMOS器件的结构示意图；
[0014]图2是本技术实施例中一种耗尽型射频LDMOS器件的结构示意图。
具体实施方式
[0015]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案，本技术通过采用SiC衬底和SiC外延层制作射频LDMOS器件，相较于硅，SiC的禁带宽度可提高2倍、载流子饱和速度可提高1倍，传热系数可提高6倍，击穿电压提高6倍，因此SiC射频LDMOS器件能够工作在更高的电压、更高的频率以及拥有更高的输出功率密度、放大效率以及线性度，并且良好的散热性能对通讯系统的热影响也会降到最低。如下将对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0016]本技术实施例提供了一种SiC射频LDMOS器件，其包括：SiC衬底和设置于SiC衬底上的第一掺杂类型的SiC外延层；所述SiC外延层包括LDMOS器件有源区，所述LDMOS器件有源区与所述SiC外延层、SiC衬底导热连接。
[0017]进一步的，所述LDMOS器件有源区包括第二掺杂类型的漂移区和第一掺杂类型的阱区，所述漂移区中设置有第二掺杂类型的漏区，所述阱区中设置有第二掺杂类型的源区和第一掺杂类型的阱区接触区，所述源区、阱区接触区与源电极电连接，所述漏区与漏电极电连接。
[0018]更进一步的，所述源区的局部设置在所述阱区接触区上，且所述源区、阱区接触区上设置有硅化物层，所述源电极经所述硅化物层与所述源区、阱区接触区电连接。
[0019]其中，硅化物层的材质可以是金属硅化物。
[0020]进一步的，所述阱区与漂移区之间设置有第二掺杂类型的沟道区，所述阱区、源区分别经所述沟道区与所述漂移区电连接，对应的所述LDMOS器件为增强型器件；或者，所述阱区与漂移区相接触，且位于所述源区和漂移区之间的所述阱区中设有预留的用作第一掺杂类型的沟道区的区域，对应的所述LDMOS器件为耗尽型器件。
[0021]其中，所述第一掺杂类型和第二掺杂类型中的任一者为P型，另一者为N型。
[0022]进一步的，所述SiC外延层的上表面设置有栅介质层，所述栅介质层上设置有多晶硅栅极，且所述多晶硅栅极的两侧表面上设置有栅极侧壁。
[0023]更进一步的，所述多晶硅栅极的上边缘及侧边缘设置有至少一个场板，且所述场板沿所述漂移区向远离所述多晶硅栅极的方向延伸。
[0024]更进一步的，所述场板设置为多个，且所述多个场板叠层设置。
[0025]进一步的，所述LDMOS器件上方设置有绝缘介质层，所述绝缘介质层中与源区、漏区相应的区域分别设置有第一接触通孔、第二接触通孔，所述源电极、漏电极分别通过第一接触通孔、第二接触通孔与硅化物层、漏区电连接。
[0026]其中，所述第一接触孔、第二接触孔可以是金属接触孔。
[0027]进一步的，所述源电极还通过导电通道与所述SiC衬底电连接，所述导电通道的一端与所述源电极连接，另一端沿所述SiC衬底的厚度方向连续贯穿所述绝缘介质层、栅介质层和SiC外延层，并延伸至SiC衬底内部。
[0028]其中，所述导电通道可以是钨塞通孔或者硅通孔(TSV)。
[0029]进一步的，所述沟道区的长度为0.1μm～1μm。
[0030]进一步的，所述漂移区的长度为0.1μm～10μm。
[0031]下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0032]实施例1
[0033]本实施例提供了一种SiC增强型射频LDMOS器件，如图1所示，其包括：SiC衬底11和设置于SiC衬底11上的第一掺杂类型的SiC外延层12；SiC外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC射频LDMOS器件，其特征在于包括：SiC衬底和设置于SiC衬底上的第一掺杂类型的SiC外延层；所述SiC外延层包括LDMOS器件有源区，所述LDMOS器件有源区与所述SiC外延层、SiC衬底导热连接；所述LDMOS器件有源区包括第二掺杂类型的漂移区和第一掺杂类型的阱区，所述漂移区中设置有第二掺杂类型的漏区，所述阱区中设置有第二掺杂类型的源区和第一掺杂类型的阱区接触区，所述源区、阱区接触区与源电极电连接，所述漏区与漏电极电连接；所述阱区与漂移区相接触，且位于所述源区和漂移区之间的所述阱区中设有预留的用作第一掺杂类型的沟道区的区域。2.根据权利要求1所述的SiC射频LDMOS器件，其特征在于：所述源区的局部设置在所述阱区接触区上，且所述源区、阱区接触区上设置有硅化物层，所述源电极经所述硅化物层与所述源区、阱区接触区电连接。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的SiC射频LDMOS器件，其特征在于：所述第一掺杂类型和第二掺杂类型中的任一者为P型，另一者为N型。4.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄安东，
申请(专利权)人：苏州华太电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：