[发明专利]射频LDMOS器件及其制造方法

权利要求书

1.一种射频LDMOS器件，其特征在于，包括：

第一导电类型重掺杂的硅衬底；

第一导电类型掺杂的硅外延层，该硅外延层形成于所述硅衬底表面上；

漂移区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第二导电类型离子注入区组成，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度；

沟道区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第一导电类型离子注入区组成，所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触，或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述硅外延层相连接；

多晶硅栅，形成于所述硅外延层上方，所述多晶硅栅和所述硅外延层间隔离有栅介质层，所述多晶硅栅覆盖部分所述沟道区并延伸到所述漂移区上方，被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道；

源区，由形成于所述沟道区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准；

漏区，由形成于所述漂移区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离；

在所述多晶硅栅的顶部表面形成有第一金属硅化物层，在所述源区和所述漏区表面都形成有第二金属硅化物层，所述第一金属硅化物层和所述第二金属硅化物层都由形成有硅表面的钛和氮化钛经快速热退火后形成，所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻；通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使射频LDMOS器件的反向击穿电压稳定；

所述第一金属硅化物层由300埃的第一钛层加300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成；所述第二金属硅化物层由300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成。

2.如权利要求1所述射频LDMOS器件，其特征在于：所述射频LDMOS器件为N型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，所述射频LDMOS器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。

3.一种射频LDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在第一导电类型重掺杂的硅衬底表面上外延生长形成第一导电类型掺杂的硅外延层；

步骤二、在所述硅外延层表面依次淀积栅介质层、多晶硅，对所述多晶硅进行注入掺杂；

步骤三、采用光刻刻蚀工艺对所述多晶硅进行刻蚀形成多晶硅栅；

步骤四、在形成有所述多晶硅栅的所述硅外延层中进行全面第二导电类型离子注入，由位于所述多晶硅栅第二侧的第二导电类型离子注入区组成漂移区，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度；

步骤五、在所述硅外延层的选定区域中的进行第一导电类型离子注入形成沟道区，形成所述沟道区的选定区域由光刻工艺定义、且所述沟道区的选定区域和所述多晶硅栅的第一侧自对准；进行快速热退火推进，快速热退火推进后所述沟道区和所述漂移区都相所述多晶硅栅底部扩散，所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触、或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述硅外延层相连接；所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道；

步骤六、光刻定义出源区和漏区，进行第二导电类型重掺杂离子注入形成所述源区和所述漏区，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准；所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离；

步骤七、在形成有所述源区和所述漏区的所述硅外延层正面淀积氧化硅层，所述氧化硅层覆盖所述多晶硅栅顶部、侧部表面以及所述多晶硅栅外部的所述硅外延层表面；

步骤八、采用干法刻蚀工艺将所述多晶硅栅顶部表面的所述氧化硅层去除，所述多晶硅栅侧部表面和外部的所述氧化硅层保留，所述多晶硅栅侧部表面的所述氧化硅层作为所述多晶硅栅的侧墙；

步骤九、淀积第一钛层，所述第一钛层和所述多晶硅栅的顶部表面接触并延伸到所述多晶硅栅外部的所述氧化硅层表面；

步骤十、采用光刻工艺定义出所述源区和所述漏区需要形成金属硅化物层的区域，通过干法刻蚀工艺将所述源区和所述漏区需要形成金属硅化物层的区域打开；

步骤十一、淀积第二钛和氮化钛层，在所述多晶硅栅上方所述第二钛和氮化钛层和所述第一钛层接触，在所述源区和所述漏区需要形成金属硅化物层的区域中所述第二钛和氮化钛层分别和所述源区和所述漏区接触；

步骤十二、采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述多晶硅栅的顶部表面形成第一金属硅化物层，在所述源区和所述漏区表面都形成第二金属硅化物层，所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻；通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使射频LDMOS器件的反向击穿电压稳定。