一种提高RFLDMOS的性能及可靠性的方法技术

本发明专利技术提供一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，形成第一氧化层；光刻定义出漏端区域，在漏端区域刻蚀第一氧化层和硅基底形成凹槽；沉积多晶硅以填充凹槽；定义栅极位置，并去除该位置远离漏端区域一侧的第一氧化层形成栅氧层，在栅氧层上覆盖一层多晶硅形成栅极多晶硅层；刻蚀栅极多晶硅层形成栅极多晶硅结构；栅极多晶硅结构远离漏端区域的一侧为源端区域；形成P型体区、P+区、N+区、NLDD区；在源端区域、栅极多晶硅结构顶部及凹槽内的多晶硅上形成金属硅化物；形成第二氧化层，其连续覆盖源端区域的金属硅化物、栅极多晶硅顶部的金属硅化物、侧墙、第一氧化层及漏端区域的金属硅化物；在栅极多晶硅结构靠近漏端区域的一侧形成栅极屏蔽罩。成栅极屏蔽罩。成栅极屏蔽罩。

【技术实现步骤摘要】
一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法。

技术介绍

[0002]RFLDMOS被广泛应用于基站和广播电视发射等射频高功率领域，采用功率阵列及多芯片合成，产品输出功率可达到500瓦以上，RFLDMOS的射频性能和可靠性能之间的矛盾是研究的重点。
[0003]导通电阻和输出电容是影响RF LDMOS晶体管效率的主要因素。降低导通电阻和输出电容可以减小这两者带来的功率损耗，从而提高器件的效率和增益。
[0004]减小输入输出电容和反馈电容可以有效地提高要提高器件的特征频率和最高震荡频率和增益。
[0005]目前RFLDMOS漏端采用多晶硅结构结合中N型离子注入，接触孔引出的方式来实现，一方面由于N型多晶硅/源极
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基极/接触孔之间的规则决定了N型多晶硅必须要足够宽，所以漏端输出电容较大，另一方面，为了降低栅电阻提高效率，需要栅极/源极/漏极比较厚的硅化物，但是会漏端造成漏电的风险。
[0006]由此可见，漏端端的设计是RFLDMOS射频性能的一个极其重要的因素。

技术实现思路

[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，用于解决现有技术中RF LDMOS有漏电风险的问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，
[0009]步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成第一氧化层；
[0010]步骤二、光刻定义出漏端区域，之后在所述漏端区域刻蚀所述第一氧化层和硅基底，形成凹槽；所述凹槽中对所述硅基底的刻蚀宽度小于对所述第一氧化层的刻蚀宽度；
[0011]步骤三、沉积多晶硅以填充所述凹槽，并进行表面平坦化至露出所述第一氧化层为止；
[0012]步骤四、定义栅极位置，并去除该位置远离所述漏端区域一侧的所述第一氧化层；
[0013]步骤五、形成栅氧层，所述栅氧层覆盖所述硅基底、所述第一氧化层以及所述凹槽内的多晶硅；
[0014]步骤六、在所述栅氧层上覆盖一层多晶硅，形成栅极多晶硅层；之后刻蚀所述栅极多晶硅层，在所述栅极位置形成栅极多晶硅结构；所述栅极多晶硅结构远离所述漏端区域的一侧为源端区域；
[0015]步骤七、在所述源端区域的所述硅基底内形成P型体区；在所述P型体区内形成P+区；在所述P+区与所述栅极多晶硅结构之间的P型体区内以及填充有多晶硅的所述凹槽下
方的硅基底内分别形成N+区；在所述栅极多晶硅结构远离所述P型体区一侧的硅基底内形成NLDD区；
[0016]步骤八、在所述栅极多晶硅结构的侧壁形成侧墙；
[0017]步骤九、在所述源端区域、栅极多晶硅结构顶部以及所述漏端区域的所述凹槽内的多晶硅上形成金属硅化物；
[0018]步骤十、形成第二氧化层，所述第二氧化层连续覆盖所述源端区域的金属硅化物、所述栅极多晶硅顶部的金属硅化物、侧墙、第一氧化层以及漏端区域的金属硅化物；
[0019]步骤十一、在所述栅极多晶硅结构靠近所述漏端区域的一侧形成栅极屏蔽罩，所述栅极屏蔽罩起始于所述栅极多晶硅结构顶部一侧的所述第二氧化层，并沿所述栅极多晶硅结构侧壁的第二氧化层延续至所述漏端区域与所述栅极多晶硅结构之间的所述第二氧化层上为止。
[0020]优选地，步骤二中形成所述凹槽的方法为：先对所述漏端区域的所述第一氧化层和硅基底进行各向异性刻蚀，形成开口贯通的凹槽；之后在该开口贯通的凹槽内继续对所述第一氧化层进行各向同性刻蚀，以拓宽所述开口贯通的凹槽侧壁的所述第一氧化层的开口宽度。
[0021]优选地，步骤三中的平坦化方法为化学机械研磨法。
[0022]优选地，步骤四中去除所述第一氧化层的方法为湿法刻蚀法。
[0023]优选地，步骤七中的所述P型体区上表面、P+区上表面、NLDD区上表面以及N+区上表面均与所述硅基底上表面齐平；并且位于所述P型体区内的N+区与所述P+区相衔接；所述NLDD区在所述硅基底内的深度小于所述P型体区在所述硅基底内的深度；所述栅极多晶硅结构的一侧覆盖在所述P型体区一侧的上方。
[0024]优选地，步骤八中所述侧墙为氧化硅，并且所述侧墙的形成方法为：先沉积一层氧化硅层，之后刻蚀所述氧化硅层以去除所述栅极多晶硅结构侧壁之外的氧化硅层。
[0025]优选地，步骤九中的所述金属硅化物为含Ti的硅化物。
[0026]优选地，该方法还包括步骤十二、形成覆盖所述源端区域、栅极多晶硅结构以及漏端区域的介质层，之后在所述介质层内形成连通所述漏端区域凹槽内的多晶硅、所述源端区域上方的接触孔；接着在所述接触孔内填充金属；在所述介质层上覆盖金属层，最后刻蚀所述金属层形成与填充有金属的所述接触孔连接的金属线。
[0027]如上所述，本专利技术的提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，具有以下有益效果：本专利技术的方法采用漏端多晶硅结合N型离子注入的方式，会在漏端与LDD区之间自然形成浓度梯度；有利于改善热载流子效应，并且接触孔落在漏端的多晶硅上，不会对漏端的结造成影响，因此不会产生漏电的风险，能有效提高产品的可靠性；同时由于采用漏端多晶硅N型离子结合的工艺，漏端尺寸明显缩小，可以有效降价输出电容，提高产品性能。
附图说明
[0028]图1至图11显示为本专利技术中RFLDMOS制作过程中各阶段形成的结构示意图；
[0029]图12显示为本专利技术提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法流程图。
具体实施方式
[0030]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0031]请参阅图1至图12。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0032]本专利技术提供一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，该方法至少包括以下步骤：
[0033]步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成第一氧化层；如图1所示，该步骤一中提供硅基底01，在所述硅基底01上形成第一氧化层02。在所述硅基底上形成第一氧化层包括在所述硅基底的背面也形成所述第一氧化层。
[0034]步骤二、光刻定义出漏端区域，之后在所述漏端区域刻蚀所述第一氧化层和硅基底，形成凹槽；所述凹槽中对所述硅基底的刻蚀宽度小于对所述第一氧化层的刻蚀宽度；
[0035]本专利技术进一步地，本实施例的步骤二中形成所述凹槽的方法为：先对所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，其特征在于，至少包括：步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成第一氧化层；步骤二、光刻定义出漏端区域，之后在所述漏端区域刻蚀所述第一氧化层和硅基底，形成凹槽；所述凹槽中对所述硅基底的刻蚀宽度小于对所述第一氧化层的刻蚀宽度；步骤三、沉积多晶硅以填充所述凹槽，并进行表面平坦化至露出所述第一氧化层为止；步骤四、定义栅极位置，并去除该位置远离所述漏端区域一侧的所述第一氧化层；步骤五、形成栅氧层，所述栅氧层覆盖所述硅基底、所述第一氧化层以及所述凹槽内的多晶硅；步骤六、在所述栅氧层上覆盖一层多晶硅，形成栅极多晶硅层；之后刻蚀所述栅极多晶硅层，在所述栅极位置形成栅极多晶硅结构；所述栅极多晶硅结构远离所述漏端区域的一侧为源端区域；步骤七、在所述源端区域的所述硅基底内形成P型体区；在所述P型体区内形成P+区；在所述P+区与所述栅极多晶硅结构之间的P型体区内以及填充有多晶硅的所述凹槽下方的硅基底内分别形成N+区；在所述栅极多晶硅结构远离所述P型体区一侧的硅基底内形成NLDD区；步骤八、在所述栅极多晶硅结构的侧壁形成侧墙；步骤九、在所述源端区域、栅极多晶硅结构顶部以及所述漏端区域的所述凹槽内的多晶硅上形成金属硅化物；步骤十、形成第二氧化层，所述第二氧化层连续覆盖所述源端区域的金属硅化物、所述栅极多晶硅顶部的金属硅化物、侧墙、第一氧化层以及漏端区域的金属硅化物；步骤十一、在所述栅极多晶硅结构靠近所述漏端区域的一侧形成栅极屏蔽罩，所述栅极屏蔽罩起始于所述栅极多晶硅结构顶部一侧的所述第二氧化层，并沿所述栅极多晶硅结构侧壁的第二氧化层延续至所述漏端区域与所述栅极多晶硅结构之间的所述第二氧化层上为止。2.根据权利要求1所述的提高RF LDMOS的性能及可靠性的方法，其特征在于：步骤二中...

【专利技术属性】
技术研发人员：遇寒，
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：