[发明专利]RFLDMOS中优化器件热载流子注入性能的工艺方法

说明书

本发明提供一种RFLDMOS中优化器件热载流子注入性能的工艺方法，在栅极一侧的外延层形成第一N漂移区，其N型注入浓度小于原始工艺中一次形成的N型注入浓度；在栅极另一侧外延层浅层形成沟道，在栅极、源极和漏极上分别形成金属硅化物；在栅极侧壁形成侧墙；在第一N漂移区一侧的外延层形成第二N漂移区，第一N漂移区和第二N漂移区的N型注入浓度总和不小于原始工艺中一次形成的N型注入浓度；栅极上方形成法拉第环。本发明将N型漂移区注入分成两次形成，并漏端靠近栅极的N型注入浓度比原始工艺低，降低了栅极边缘靠近漏端的电场强度，在得到较大功率密度的同时，降低了栅极边缘靠近漏端的电场强度，也优化了器件的热载流子注入性能。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺，特别是涉及一种RFLDMOS中优化器件热载流子注入性能的工艺方法。

背景技术

用于基站等的大功率射频器件RFLDMOS包括如图1所示的结构：基底01，所述基底上表面的外延层02；所述外延层02上的栅氧化层031和位于所述栅氧化层上的栅极03；沟道022、漂移区021、源极S、漏极D、栅极03、沟道022、N+注入025、P+注入023和金属硅化物024以及法拉第环04。器件位于在重掺杂的基底01的外延层02中，漏端D较长的漂移区021以得到所需的击穿电压，法拉第环04由在漏端加一层薄介质和金属板组成。沟道022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型重掺杂的基板上，确保器件的源和沟道有很好的背面金属05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。

在传统的RFLDMOS中，如果为了得到高的性能，比如(饱和电流)Idsat、(导通电阻)Rdson、输出功率等，就很难达到高的可靠性，比如热载流子注入。

因此，需要提出一种工艺方法解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种RFLDMOS中优化热载流子注入的工艺方法，用于解决现有技术中为了得到高性能而使得器件可靠性下降的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种RFLDMOS中优化热载流子注入的工艺方法，该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供一基底，所述基底上表面形成外延层；步骤二、在所述外延层上依次淀积栅氧化层和位于所述栅氧化层上的多晶硅层；步骤三、将所述多晶硅层制作成栅极；步骤四、在所述栅极其中一侧边缘的外延层浅层区域形成第一N漂移区，所述第一N漂移区的N型注入浓度小于原始工艺中一次形成的N型注入浓度；步骤五、在所述栅极的另一侧外延层浅层区域形成沟道，在所述沟道和第一N漂移区中分别形成源极和漏极；步骤六、在所述栅极的侧壁形成栅极侧墙；步骤七、在所述第一N漂移区一侧的所述外延层浅层区域对准出入形成第二N漂移区，所述第一N漂移区和第二N漂移区的N型注入浓度总和不小于所述原始工艺中一次形成的N型注入浓度；步骤八、在所述栅极、源极和漏极上分别形成金属硅化物；步骤九、在所述栅极上方靠近漏极的区域形成法拉第环。

优选地，步骤一中所述基底为P型基底，所述外延层为P型外延层。

优选地，步骤三中将所述多晶硅层制作成栅极的步骤包含：对所述多晶硅层进行光刻定义出栅极，之后进行多晶硅的刻蚀形成栅极。

优选地，步骤六中在所述栅极的侧壁形成栅极侧墙的步骤包含：首先在所述栅氧化层上依次淀积一层覆盖所述栅极侧壁的氧化层和一层氮化硅，之后将所述氧化硅和氮化硅进行刻蚀，形成栅极侧墙。

优选地，在所述栅氧化层上淀积氧化层的厚度为100A～500A，淀积所述氮化硅的厚度为200A～1000A。

优选地，步骤五中形成源极和漏极的方法为：在所述沟道浅层区域形成N+注入和P+注入；在所述第一N漂移区中形成N+注入。