[发明专利]RFLDMOS中连接阱和基板的电连接结构及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种RFLDMOS中连接阱和基板的电连接结构及制造方法。

背景技术

在击穿电压大于50V的RFLDMOS中，需要在重掺杂的硅基板上1生长一定厚度且轻掺杂的硅作为外延层2，基板重掺杂是为了降低基底电阻和提高散热性能，而轻掺杂的外延层则为了满足击穿电压的要求。如图1所示，在器件中阱（P well）需要连到硅基板，然后从背面引出以降低接地电感，目前通常采用在轻掺杂的硅外延层2生长后再进行离子注入并高温炉管推进形成高掺杂区（图1中的P Sinker）的接触来得到低电阻通道，这个方法的缺点是工艺时间长，费用高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种RFLDMOS中连接阱和基板的电连接结构及制造方法，可以形成很低的电阻通道，降低接地金属连线引起的高电感对射频性能的影响。

为解决上述技术问题，本发明的RFLDMOS中连接阱和基板的电连接结构，所述RFLDMOS包括P型重掺杂基板、位于P型重掺杂基板上的P型轻掺杂外延，所述P型轻掺杂外延中形成有P阱，所述电连接结构为一沟槽，所述沟槽的底部位于基板内，沟槽内填充有多晶硅，沟槽和多晶硅注入有P型杂质。

此外，本发明提供一种RFLDMOS中连接阱和基板的电连接结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一，在P型基板上进行P型外延生长；在P型外延上生长氧化硅热氧层，在氧化硅热氧层上淀积氮化硅层，所述氮化硅层的厚度大于氧化硅热氧层的厚度；进行光刻和干刻形成场氧开口；

步骤二，淀积氧化硅阻挡层，光刻和干刻打开场氧开口处的氧化硅阻挡层，在打开区域对P型外延进行刻蚀，形成底部位于P型基板内的沟槽；

步骤三，湿法去除氧化硅阻挡层，进行热氧化生长场氧；

步骤四，光刻和湿法刻蚀去除沟槽内的场氧，并进行小角度的P型离子注入，注入剂量为10¹⁵～10¹⁶cm^-2，注入能量为5～20keV，与垂直注入的夹角为3～7度；

步骤五，淀积非掺杂的多晶硅，沟槽内填满多晶硅；

步骤六，回刻去除氮化硅层上面的多晶硅，沟槽内的多晶硅低于基板；

步骤七，再次进行热氧化；

步骤八，光刻和湿法刻蚀去除沟槽上的热氧化层，对沟槽内的多晶硅垂直注入P型离子，剂量为10¹⁵～10¹⁶cm^-2，能量为5～35keV；

步骤九，去除氮化硅层和氧化硅热氧层，进行高温推进使注入离子扩散；

步骤十，进行后续的RFLDMOS器件形成工艺，包括生长栅氧化硅和形成多晶硅栅极、P阱离子注入和高温推进、N型漂移区离子注入、源漏区离子注入、快速热退火、形成金属硅化物和接触孔。

步骤一中，所述P型基板为重掺杂，掺杂离子为硼，浓度大于10²⁰cm^-3。所述P型外延为轻掺杂，掺杂离子为硼，掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁶cm^-3，其中P型外延厚度每增加1μm，器件的击穿电压提高10～12伏。氧化硅热氧层的厚度为100～300埃，氮化硅层的厚度是1000～3000埃。其中优选的，氧化硅热氧层的厚度为150埃，氮化硅层的厚度为1500埃。

步骤二中，氧化硅阻挡层的厚度为2000～5000埃。优选的，氧化硅阻挡层的厚度为3000埃。

步骤四和步骤八中，注入的P型离子为硼。

步骤五中，位于P型外延上的多晶硅厚度是沟槽宽度的1.5倍以上。

本发明采用了深沟槽、侧壁大剂量离子注入、多晶硅填充和回刻工艺，形成连接阱和基板的电连接结构，大大降低了电阻，完全满足MOS管接地端通过硅晶片背面引出的要求，并降低接地金属连线引起的高电感对射频性能的影响；本发明流程简单易行，可以和厚场氧介质隔离结构及工艺集成在一起实现，可最小化工艺成本；工艺模块完成后的整个晶体表面平坦，为后续工艺缺陷的降低提供了保证。

附图说明

图1是现有制造工艺形成的RFLDMOS器件结构示意图；

图2-图11是本发明电连接结构和厚场氧隔离介质层结构集成的制造过程中器件的截面示意图；

图12是形成有连接阱和基板的电连接结构的RFLDMOS器件结构示意图。

具体实施方式