【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路，具体是一种高频demos器件及其制作方法。
技术介绍
1、demos(drain extended metal oxide semiconductor，漏极延伸金属氧化物半导体)是一种高压mos器件，其具有较高的击穿电压和较低的导通电阻，通常在bcd工艺中用作高压大功率模块。
2、如图1所示，以n型器件为例，demos通常包含：
3、硅衬底，其由p型外延衬底101和n型埋层102组成，在所述硅衬底表面形成浅沟槽隔离氧化物107a、107b、107c、107d、107e，由所述浅沟槽隔离氧化物隔离出demos器件有源区。
4、阱区，其由n型埋层102上方的深n型阱103，深n型阱103上方的n型阱104，p型外延衬底101上方且不在n型埋层102包围区域的p型阱105a和p型外延衬底101上方且在n型埋层102包围区域的p型阱105b组成。
5、漂移区，其由n型漂移区106组成。
6、栅极结构，其由栅极氧化层110、栅极多晶硅层111和氮化硅侧墙112组成，所述栅极结构覆盖部分p型阱105b和部分n型漂移区106。
7、衬底极引出区，其由p型阱105a表面的p型重掺杂区108a组成。
8、隔离环极引出区，其由n型阱104表面的n型重掺杂区109a组成。
9、体极引出区，其由p型阱105b表面的p型重掺杂区108b组成。
10、源区，其由p型阱105b表面的n型重掺杂区109b组成，所述源区与所述
11、漏区，其由n型漂移区106表面的n型重掺杂区109c组成，所述漏区与所述栅极结构的第二侧相隔一段距离。
12、随着5g等高频通信技术的发展，用作射频功率放大器的器件需要具有更高的工作频率和更大的击穿电压。然而，传统demos器件栅极长度较长，这会导致较高的栅极电容，极大的阻碍器件最大截止频率ft，因而限制了demos器件的高频性能；另一方面，传统demos器件内部电场分布不均，极大的限制器件的击穿电压vbd。
技术实现思路
1、为了解决demos器件最高截止频率偏低和击穿电压偏小的问题，本专利技术提供一种demos器件结构和制作方法。
2、本专利技术的第一方面，提供了一种高频demos器件，包括硅衬底、阱区、源区、漏区、漂移区、轻掺杂区和栅极结构。
3、所述的栅极结构包括主栅极结构和从栅极结构，所述主栅极结构位于阱区的p或n型阱之上，用于接收输入信号；所述的从栅极结构覆盖部分p型或n型阱和部分漂移区，用于接收固定偏压；
4、所述主栅极结构栅长远小于传统demos器件的栅长；一般为传统demos栅极长度的1/5。
5、所述轻掺杂区位于p型或n型阱表面和上述主栅极结构与从栅极结构的中间区域；
6、还包括场板结构，所述场板结构覆盖所述轻掺杂区。
7、进一步，所述的主栅极结构选用当前工艺节点下允许的最短长度。
8、进一步，所述场板结构选用高介电常数材料。
9、进一步，所述的主栅极结构由栅极氧化层210a、栅极多晶硅层211a和氮化硅侧墙212a组成。
10、进一步，所述的从栅极结构由栅极氧化层210b、栅极多晶硅层211b和氮化硅侧墙212b组成。
11、本专利技术的第二方面，提供了高频demos器件的制作方法，具体如下：
12、步骤301，提供具有n型埋层的p型外延衬底，在衬底上局部氧化隔离，定义demos器件有源区；
13、步骤302，在demos区域分别注入n型离子和p型离子并扩散，形成器件的n型阱、漂移区和p型阱；
14、步骤303，生长栅氧化层，淀积多晶硅，形成主栅极结构和从栅极结构；
15、步骤304，对主、从栅极中间区域轻掺杂注入离子；
16、步骤305，在主、从栅极结构中间的轻掺杂注入区域上方沉积一层高介电常数材料，形成场板结构；
17、步骤306，形成主、从栅极的氮化硅侧墙隔离结构；
18、步骤307，分别自对准大剂量注入n型离子和p型离子，形成隔离环引出区、源区、漏区和衬底极引出区、体极引出区。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术将传统demos器件的长栅极结构改进为一个较短的主栅极结构和一个较长的从栅极结构，其中较短的主栅极结构可选用当前工艺节点下允许的最短长度，用来接收输入信号；较长的从栅极结构可根据实际工作电压需要确定栅极长度，用来接收固定偏压。由于本专利技术demos的主栅极栅长远小于传统demos器件的栅长，因而本专利技术器件的栅漏电容cgd大幅减小，最大截止频率ft大幅上升，从而器件的高频性能得到了显著提高；与此同时，由于从栅极栅长较长且用来接收固定偏压，因而对器件的击穿电压vbd影响不大。
21、本专利技术在主、从栅极中间区域轻掺杂注入n型离子(若为p型器件，则为p型离子)，并在该区域上方沉积一层high-k材料。由于上述区域靠近p型阱和n型漂移区交界处，电势线密集，电场变化剧烈，因而对器件击穿电压vbd影响较大。本专利技术通过在主从栅极之间轻掺杂注入离子并沉积high-k材料，有效调节了该区域的电场分布，提高了器件的击穿电压vbd。
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1.一种高频DEMOS器件，其特征在于：包括硅衬底、阱区、源区、漏区、漂移区、轻掺杂区和栅极结构：
2.根据权利要求1所述的一种高频DEMOS器件，其特征在于：所述的主栅极结构选用当前工艺节点下允许的最短长度。
3.根据权利要求1所述的一种高频DEMOS器件，其特征在于：所述场板结构选用高介电常数材料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高频DEMOS器件，其特征在于：所述的主栅极结构由栅极氧化层、栅极多晶硅层和氮化硅侧墙组成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种高频DEMOS器件，其特征在于：所述的从栅极结构由栅极氧化层、栅极多晶硅层和氮化硅侧墙组成。
6.一种权利要求1至5中任一项所述的高频DEMOS器件的制作方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种高频demos器件，其特征在于：包括硅衬底、阱区、源区、漏区、漂移区、轻掺杂区和栅极结构：
2.根据权利要求1所述的一种高频demos器件，其特征在于：所述的主栅极结构选用当前工艺节点下允许的最短长度。
3.根据权利要求1所述的一种高频demos器件，其特征在于：所述场板结构选用高介电常数材料。
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：许凯，黄霄云，吴永玉，康平瑞，许成刚，宋逸贤，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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