一种射频LDMOS器件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104659095A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.05.27(21)申请号201310601844.7(22)申请日2013.11.25(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人遇寒周正良李昊蔡莹(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人殷晓雪(51)Int.Cl.H01L29/78(2006.01)H01L29/08(2006.01)H01L21/336(2006.01)H01L21/28(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称一种射频LDMOS器件及其制造方法(57)摘要本申请公开了一种射频LDMOS器件，在源极之上具有源区金属硅化物，在漏极之上具有漏区金属硅化物，源极和漏极的底面在同一水平面上，漏极的顶面高于源极的顶面，漏区金属硅化物的顶面高于源区金属硅化物的顶面。本申请还公开了其制造方法，先采用光刻和刻蚀工艺使漏极区域的硅材料表面高于其余区域的硅材料表面，然后同时在源极、漏极、栅极上形成金属硅化物，从而使得漏区金属硅化物的顶面高于源区金属硅化物的顶面。本申请通过器件结构和工艺优化使得漏端界面抬高，然后在同一步骤形成源极和漏极的金属硅化物。这样形成的射频LDMOS器件既能保证栅极电阻较小，又能确保漏极保留有足够的硅材料，可以得到更小的漏电流并且器件性能更加稳定。CN104659095ACN104659095A权利要求书1/2页1.一种射频LDMOS器件，在源极之上具有源区金属硅化物，在漏极之上具有漏区金属硅化物，其特征是，源极和漏极的底面在同一水平面上，漏极的顶面高于源极的顶面，漏区金属硅化物的顶面高于源区金属硅化物的顶面。2.根据权利要求1所述的射频LDMOS器件，其特征是，所述射频LDMOS器件的结构为：在第一掺杂类型的硅衬底之上具有第一掺杂类型的外延层，在外延层中具有第二掺杂类型的掺杂区和第一掺杂类型的沟道区；在掺杂区中具有漏极；在沟道区中具有源极和体区；源极和漏极的底面在同一个水平面上，漏极的顶面高于源极的顶面；在外延层之上具有栅氧化层；在部分的源极和体区之上穿透栅氧化层而具有源区金属硅化物；在漏极之上穿透栅氧化层而具有漏区金属硅化物；栅氧化层和源区金属硅化物的顶面在同一个水平面上，漏区金属硅化物的顶面要高于前两者；在部分的栅氧化层之上具有多晶硅栅极；除了栅极以外的区域的栅氧化层之上、以及源区金属硅化物之上、漏区金属硅化物之上均为阻挡介质层；阻挡介质层的顶面低于栅极的顶面；在栅极的两侧具有侧墙；在栅极之上具有栅区金属硅化物；在阻挡介质层之上、以及侧墙之上、栅区金属硅化物之上具有层间介质；源区接触孔电极、漏区接触孔电极均穿透层间介质和阻挡介质层而分别与源区金属硅化物、漏区金属硅化物相接触；栅区接触孔电极穿透层间介质而与栅区金属硅化物相接触；下沉结构穿透层间介质、阻挡介质层、栅氧化层、体区、沟道区、外延层，其底部落在硅衬底中。3.一种射频LDMOS器件的制造方法，其特征是，先采用光刻和刻蚀工艺使漏极区域的硅材料表面高于其余区域的硅材料表面，然后同时在源极、漏极、栅极上形成金属硅化物，从而使得漏区金属硅化物的顶面高于源区金属硅化物的顶面。4.根据权利要求3所述的射频LDMOS器件的制造方法，其特征是，包括如下步骤：第1步，在硅衬底上形成外延层；第2步，对除了漏区区域以外的外延层刻蚀一定深度，这样漏极区域就向上凸出而高出其余区域的外延层顶面；第3步，在外延层的表面热氧化生长一层氧化硅，然后去除该层氧化硅；第4步，先在外延岑的表面热氧化生长形成栅氧化层，再淀积一层多晶硅；第5步，采用光刻和刻蚀工艺形成多晶硅栅极，再对栅极两侧下方、或靠近漏极一侧下方的外延层进行离子注入形成n型区；第6步，采用光刻和离子注入工艺对栅极靠近源极一侧下方的外延层中形成沟道区，并进行退火工艺；第7步，采用光刻和离子注入工艺在n型区中形成漏极，在沟道区中形成源极，漏极的顶面高于源极的顶面，但漏极的底面与源极的底面保持水平；第8步，采用光刻和离子注入工艺在沟道区中形成体区；第9步，在部分或全部的体区、源极、漏极、栅极之上先淀积金属再进行高温退火，从而在金属与硅接触的区域形成金属硅化物；源极上方的金属硅化物的顶面与栅氧化层的顶面在同一水平面，漏极上方的金属硅化物的顶面高于栅氧化层的顶面；接着在整个硅片表面淀积一层阻挡层介质，再以平坦化工艺将该阻挡层介质研磨到暴露出栅区金属硅化物的顶面，接着对该层阻挡层介质反刻从而在栅极及其栅区金属硅化物的两侧形成侧墙结构，在除栅极以外区域仍被阻挡层介质所覆盖；剩余的阻挡介质层的厚度小于栅