[发明专利]降低射频LDMOS器件中栅电阻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低射频LDMOS器件中栅电阻的方法。

背景技术

DMOS是目前RF射频工艺中的常用器件之一。基于LDMOS可以形成低成本，高性能高集成度的RFLDMOS被应用于高频通信领域以及其他对于速度要求很高的应用领域。普通的RFLDMOS结构如图1所示。为了提高器件的响应频率，如何提高工作频率，降低栅电阻是一个很难的问题，目前在栅上作钛合金工艺，即使是全自对准工艺，工艺较为复杂，并且由于材料电阻率的原因，相比纯金属栅电阻较大，不能满足射频类LDMOS的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低射频LDMOS器件中栅电阻的方法，其能满足射频类LDMOS器件的要求。

为解决上述技术问题，本发明的降低射频LDMOS器件中栅电阻的方法，在刻蚀多晶硅形成多晶硅栅极之后，包括如下步骤：

1)在硅片上淀积二氧化硅，所述二氧化硅的厚度大于所述多晶硅栅极台阶的高度；

2)采用化学机械研磨工艺，平整化所述二氧化硅至多晶硅栅极表面；

3)采用光刻工艺在所述多晶硅栅极上定义出用来填充金属的槽的位置，而后刻蚀该位置处的多晶硅形成槽；

4)淀积钨以填充所述槽；

5)化学机械研磨工艺研磨所述钨至所述二氧化硅表面，形成金属栅。

本发明的降低RF LDMOS器件中栅电阻的方法，在多晶硅栅上利用光刻定义多晶硅栅上面槽的区域，并利用金属钨填进槽里；然后进行化学研磨的方法，以保证只有栅的槽或孔里面有金属钨，然后在金属钨上面作接触孔引入栅电压。采用本发明的方法，通过在多晶硅栅极里的槽内填充钨工艺，在RFLDMOS器件中制备出金属栅，大幅度降低了栅的电阻，由此提高了RF LDMOS器件的传输频率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的方法流程图；

图2至图8为与本发明的流程相应的结构示意图。

具体实施方式

本发明的降低射频LDMOS器件中栅电阻的方法，为一种LDMOS器件中金属栅的制备方法。该制备方法为在刻蚀多晶硅形成多晶硅栅极(见图2和图3)之后，包括如下步骤(见图1)：

1)在硅片上淀积二氧化硅，二氧化硅的厚度大于多晶硅栅极台阶的高度(见图4)；其中二氧化硅的厚度最佳为多晶硅栅极台阶高度的1.5倍左右。

2)采用化学机械研磨工艺，平整化处理二氧化硅至多晶硅栅极表面(见图5)。

3)采用光刻工艺在多晶硅栅极上定义出用来填充金属的槽的位置，而后刻蚀该位置处的多晶硅，在多晶硅中形成槽(见图6)。槽的深度最大为多晶硅厚度的1/2，具体数值可根据栅电阻的要求来设计，即栅电阻要求越低，槽也相应地越深。在一实例中，槽的深度为0.2微米。上述多晶硅中的槽也可以设计为在多晶硅栅极中的孔。槽或孔的刻蚀可采用干法刻蚀工艺。形成槽后，多晶硅包槽的距离小于1μm。

4)接着淀积钨，以填充多晶硅栅极中的槽(见图7)，使钨填满槽并覆盖在二氧化硅表面。

5)而后采用化学机械研磨工艺研磨钨至二氧化硅表面，形成本发明所要制备的金属栅(见图8)。

后续进行层间介质的生长和在钨上形成由钨填充的栅极接触孔连到外接电路等。

在本发明的制备方法中，用来做多晶硅栅极的多晶硅可为非晶化的多晶硅、自掺杂的多晶硅或注入扩散形成的多晶硅，多晶硅的厚度大于2000埃。