[发明专利]RFLDMOS器件及制造方法

说明书

本发明公开了一种RFLDMOS器件，其N型轻掺杂漂移区是分为上下两层，第一N型轻掺杂漂移区是从多晶硅栅极下方直至包围漏区，第二N型轻掺杂漂移区靠漏区一侧是与第一N型轻掺杂漂移区的垂直投影重叠，靠多晶硅栅极一侧是不超出第一N型轻掺杂漂移区的投影范围；两部分N型轻掺杂漂移区电学相通；所述的法拉第环为上下两层，且两层法拉第环之间以介质层隔离。本发明通过增加一层法拉第环，降低了栅极边缘靠近漏端的电场强度，同时采用两次轻掺杂漂移区分段注入，可以保证在得到较大功率密度的同时，又不增大栅极边缘靠近漏端的电场强度，也就是保证了高性能下的可靠性。本发明还公开了所述RFLDMOS器件的制造方法，工艺简单易于实施。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种应用于大功率射频信号放大的RFLDMOS。本发明还涉及所述RFLDMOS器件的制造方法。

背景技术

RFLDMOS(Radio Frequency Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，射频横向双扩散金属氧化物半导体)是被广泛应用在广电发射基站、移动发射基站、雷达等的具有高增益、高线性、高耐压、高输出功率的射频功率器件，其工作电压有28V和50V两种，对应的击穿电压的要求分别为70V和120V。

用于基站等的大功率射频器件RFLDMOS包括如下结构：源极、漏极、栅极、沟道和基极、及法拉第屏蔽环，详细结构见图1。它是一个N型器件。器件位于在重掺杂的衬底上生长的外延层中，漏端有一个较长的漂移区以得到所需的击穿电压，法拉第屏蔽环由在漏端加一层薄介质和金属板组成。较高的耐压由N型低掺杂漂移区的长度(重掺杂N型漏端到多晶硅栅极边沿的距离)，以及用作场板的调节电场分布的金属法拉第杯来共同决定。沟道由自对准栅极源端边缘的P型离子注入，并通过长时间高温推进形成，并用超深沟槽刻蚀并填入无空隙的金属，连到P型重掺杂的衬底上，确保器件的源和沟道有很好的背面金属引出，相对于传统结构中的扩散工艺实现的源端和沟道的连接，可以大大降低电阻和内部热阻。

在RFLDMOS中，如果为了得到高的性能，比如Idsat，Rdson，输出功率等，就很难达到高的可靠性，比如HCI(热载流子注入效应)。这里介绍了一种新的RFLDMOS结构，这种结构在栅极边缘靠近漏端和漂移区拥有较低的电场强度，这是有利于器件的HCI性能，同时又保持了高的功率密度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种RFLDMOS器件，降低器件栅极的边缘电场强度，提高可靠性。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供所述RFLDMOS器件的制造方法。

为解决上述问题，本发明所述的RFLDMOS器件，包含：

在P型硅衬底上，具有轻掺杂P型外延；

在轻掺杂P型外延中，具有N型轻掺杂漂移区及P型体区，N型轻掺杂漂移区与P型体区之间为沟道区；

所述N型轻掺杂漂移区中，包含所述RFLDMOS器件的漏区，漏区表面具有金属硅化物引出所述RFLDMOS器件的漏极；

所述P型体区中包含有RFLDMOS器件的源区，以及将P型体区引出的重掺杂P型区；在重掺杂P型区及源区之上的硅表面还具有金属硅化物将两者共同引出形成所述RFLDMOS器件的源极；

所述重掺杂P型沟道连接区和RFLDMOS的源区表面覆盖一层金属硅化物引出所述RFLDMOS的源极；

在P型沟道区的硅表面上具有栅氧化层，栅氧化层上覆盖多晶硅栅极及金属硅化物；多晶硅栅极及栅氧化层两端具有栅极侧墙；

多晶硅栅极上的金属硅化物、靠漏侧的侧墙以及靠近多晶硅栅极的N型轻掺杂漂移区上均包裹介质层，介质层上覆盖金属法拉第环；

所述P型硅衬底的背面还具有背面金属以形成衬底电极；