[发明专利]射频LDMOS器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种射频LDMOS器件，漂移区为由离子注入区一和离子注入区二组成的非均匀结构，离子注入区一和多晶硅栅自对准，离子注入区二由光刻定义且和多晶硅栅相隔一段距离；离子注入区一和二的交叠区具有较大掺杂浓度能够提高器件的驱动电流、降低器件的导通电阻；离子注入区一的较低的掺杂浓度能使多晶硅栅边缘位置处的电场强度降低，提高器件的击穿电压、降低器件在多晶硅栅边缘位置处的热载流子注入能力并提高器件的鲁棒性；离子注入区二的较低的掺杂浓度和较深的深度能降低器件的输出电容。本发明还公开了一种射频LDMOS器件的制造方法。

主权项

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；多晶硅栅，所述多晶硅栅和所述硅外延层间隔离有栅介质层，所述多晶硅栅由形成于所述硅外延层上方的多晶硅经过光刻刻蚀后形成；沟道区，由在所述硅外延层中进行离子注入并推阱形成的第一导电类型阱区组成，所述沟道区的离子注入区和所述多晶硅栅的第一侧边缘自对准，所述沟道区推阱后延伸到所述多晶硅栅的底部，被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道；漂移区，由第二导电类型掺杂的离子注入区一和第二导电类型掺杂的离子注入区二组成；所述离子注入区一的第一侧边缘和所述多晶硅栅的第二侧边缘自对准，所述离子注入区一的第二侧边缘向漏区方向延伸；所述离子注入区二的区域位置由光刻定义，所述离子注入区二的第一侧边缘和所述多晶硅栅的第二侧边缘相隔一段距离，所述离子注入区二的第二侧边缘向所述漏区方向延伸；所述离子注入区二的深度大于所述离子注入区一的深度、所述离子注入区二的注入剂量小于等于所述离子注入区一的注入剂量；在所述离子注入区二的第一侧和第二侧之间的横向区域内且在所述离子注入区一的深度范围内所述离子注入区一和所述离子注入区二形成交叠区；在所述离子注入区一的第一侧和所述离子注入区二的第一侧之间为由所述离子注入区一组成的区域一；在所述交叠区的底部为由所述离子注入区二组成的区域二；通过调节所述交叠区的掺杂浓度、深度以及所述交叠区和所述多晶硅栅的第二侧之间的距离调节射频LDMOS器件的驱动电流，所述交叠区的掺杂浓度越大、深度越深、所述射频LDMOS器件的驱动电流越大、导通电阻越低，所述交叠区和所述多晶硅栅的第二侧之间的距离越小、所述射频LDMOS器件的驱动电流越大、导通电阻越低；通过调节所述区域一的掺杂浓度和深度来满足所述射频LDMOS器件的击穿电压的需求，降低所述区域一的掺杂浓度或增加所述区域一的深度能提高所述射频LDMOS器件的击穿电压以及降低所述多晶硅栅的第二侧下方硅表面电场强度；通过调节所述区域二的掺杂浓度调节所述射频LDMOS器件的输出电容，所述区域二的掺杂浓度越低，所述射频LDMOS器件的输出电容越小；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；法拉第屏蔽层，覆盖在所述多晶硅栅的第二侧的侧面和顶面上、且所述法拉第屏蔽层和所述多晶硅栅之间隔离有屏蔽介质层；衬底引出区，由形成于所述沟道区中的第一导电类型重掺杂区组成，所述衬底引出区和所述源区接触；深接触孔，由填充于深槽中的金属或重掺杂的多晶硅组成，所述深槽穿过所述衬底引出区、所述沟道区和所述硅外延层并进入到所述硅衬底中，所述深接触孔将所述衬底引出区、所述沟道区、所述硅外延层和所述硅衬底电连接。