[发明专利]射频LDMOS器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种射频LDMOS器件；本发明还涉及一种射频LDMOS器件的制造方法。

背景技术

射频横向场效应晶体管（RF LDMOS）是应用于射频基站和广播站的常用器件。如图1所示，是现有射频LDMOS器件的结构示意图，以N型器件为例，现有射频LDMOS器件包括：P型重掺杂即P+掺杂的硅衬底101，硅衬底101的掺杂浓度大于1e20cm^-3；P型轻掺杂的硅外延层102，硅外延层102的掺杂浓度和厚度取决于器件的漏端工作电压，漏端工作电压越高，硅外延层102掺杂越低、厚度越厚；栅介质层如栅氧化层103和多晶硅栅104；N型漂移区105，形成于硅外延层102中；P型掺杂的沟道区106，沟道区105和漂移区106在横向上直接接触或通过硅外延层102连接；N型重掺杂即N+掺杂的源区107、漏区108；在源区107、漏区108和多晶硅栅104的表面形成有金属硅化物110；介质层如氧化硅层109用于定义出源区107、漏区108的形成金属硅化物110的区域。

在现有射频LDMOS工艺中，为了获得较小的栅极电阻，需要将栅极金属硅化物即多晶硅栅104上的金属硅化物110厚度做厚。由于源/漏极金属硅化物即源区107和漏区108上的金属硅化物110与栅极金属硅化物是同一步淀积形成的，导致源/漏极金属硅化物的厚度过厚，大量消耗了源区107和漏区108的N型重掺杂，从而致使射频LDMOS反向击穿时有较大的漏电流，击穿电压也不够稳定，从而导致器件可靠性的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频LDMOS器件，能保证栅极低电阻，同时又能减少源漏区的N型重掺杂的消耗，从而能提高器件的击穿电压、提高器件的可靠性。为此，本发明还提供一种射频LDMOS器件的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的射频LDMOS器件包括：

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。

进一步的改进是，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由300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成。

进一步的改进是，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。

为解决上述技术问题，本发明提供的射频LDMOS器件的制造方法包括如下步骤：

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。