CN104425261A - 射频ldmos器件的制造方法 - Google Patents

射频ldmos器件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104425261A
CN104425261A CN201310365031.2A CN201310365031A CN104425261A CN 104425261 A CN104425261 A CN 104425261A CN 201310365031 A CN201310365031 A CN 201310365031A CN 104425261 A CN104425261 A CN 104425261A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thickness
oxide layer
deposit
photoresist
radio frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310365031.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104425261B (zh
Inventor
马彪
周正良
遇寒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp filed Critical Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority to CN201310365031.2A priority Critical patent/CN104425261B/zh
Publication of CN104425261A publication Critical patent/CN104425261A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104425261B publication Critical patent/CN104425261B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66674DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/66681Lateral DMOS transistors, i.e. LDMOS transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种射频LDMOS器件的制造方法,在制作法拉第屏蔽层下方的氧化层时,使用热氧代替现有的淀积氧化层来作为法拉第环下面的氧化层,同时采用高掺杂的多晶硅作为漏极,可以增加漏极长度,提高器件的击穿电压和表面特性。

Description

射频LDMOS器件的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别是指一种射频LDMOS器件的制造方法。
背景技术
N型射频横向双扩散场效应晶体管(LDMOS:Laterally Diffused Metal OxideSemiconductor),由多个栅极并联形成阵列以得到大电流,具有非常高的输出功率。由于总栅宽很大,大于30毫米,可达200毫米,总输出电流路大于20安培,做好器件的击穿电压和热载流子注入效应(HCI)具有很大的挑战,现有的射频LDMOS器件的制造过程中,法拉第环下面的氧化层厚度和质量以及漏极轻掺杂去的长度共同决定了射频LDMOS器件的击穿电压和热载流子效应。目前的工艺中,常常由于不够强壮的法拉第环,导致器件的击穿电压不够稳定,同时在漏端靠近栅极区域的电场强度非常高,热载流子注入效应很强,影响器件的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种射频LDMOS器件的制造方法。
为解决上述问题,本发明所述的射频LDMOS器件的制造方法,包含如下工艺步骤:
第1步,在衬底上生长外延,生长牺牲氧化层,用光刻胶定义进行P型深阱注入;
第2步,去除光刻胶,进行N型LDD注入;再去除牺牲氧化层,进行热场氧生长,光刻定义有源区;
第3步,热氧生长栅氧,光刻定义打开漏极区;
第4步,器件表面淀积多晶硅并离子掺杂注入,快速热退火;再淀积钴,快速热退火形成钴硅化物,去除多余的钴;
第5步,光刻胶定义栅极及漏极区,形成栅极及漏极,去除光刻胶;
第6步,光刻胶定义沟道区,进行离子注入形成沟道,去胶后炉管推进;再用光刻胶定义源极区,进行源极离子注入,去胶后热退火激活;
第7步,淀积氧化层作为金属硅化物阻挡层,光刻胶定义出金属硅化物区域,淀积钛,形成源极金属硅化物;
第8步,淀积法拉第隔离氧化层,淀积金属钨,光刻及刻蚀制作法拉第环;
第9步,淀积氧化层及硼磷硅玻璃介质层,刻蚀形成接触孔,淀积形成钨塞;
第10步,形成第一金属层,淀积氧化层形成层间介质,再淀积形成第二金属层;淀积氧化层及氮化硅层,形成钝化层。
进一步地,所述第1步中,衬底采用P型的高掺杂衬底,掺杂浓度为1x1019~1x1020CM-3;生长P型外延,掺杂浓度为8x1014~1.2x1015CM-3;牺牲氧化层的厚度为
进一步地,所述第2步中,N型LDD注入的注入浓度为2x1012~3x1015CM-3,注入能量为150~200KeV;热场氧厚度为
进一步地,所述第3步中,栅氧厚度为
进一步地,所述第4步中,淀积的多晶硅厚度为掺杂注入为N型,注入浓度为8x1015~1x1016CM-3,注入能量为50KeV,1015℃高温推进激活10秒;淀积的钴的厚度为
进一步地,所述第6步中,沟道区的P型离子注入杂质为硼,注入剂量为6x1013~8x1013CM-2,注入能量为150~200KeV,去胶后的炉管推进温度为850℃60分钟;源极的注入剂量为2x1015~3x1015CM-2,注入能量为60KeV,去胶后1015℃快速热退火30秒。
进一步地,所述第7步中,淀积氧化层厚度为淀积金属钛厚度为
进一步地,所述第8步中,淀积法拉第隔离氧化层的厚度为淀积金属钨的厚度为
进一步地,所述第9步中,淀积氧化层的厚度为淀积的硼磷硅玻璃介质层厚度为淀积钨塞厚度为
进一步地,所述第10步中,第一金属层的厚度为淀积的氧化层层间介质厚度为再淀积的金属钨,化学机械研磨至氧化层,再淀积3微米的金属铝,光刻及刻蚀形成第二金属层;淀积的氧化层及的氮化硅层形成钝化层。
本发明所述的射频LDMOS器件的制造方法,采用热氧的方法先形成一层氧化层作为法拉第环的隔离介质层,同时采用高掺杂的多晶硅代替N型源漏注入来形成源极和漏极引出,改善器件电场分布,提高单位面积的器件击穿特性,提高芯片的功率密度,同时改善热电子注入效应,形成的器件性能稳定,工艺流程简单易于实施。
附图说明
图1~10是本发明射频LDMOS器件的制造方法步骤图;
图11是本发明工艺步骤流程图。
附图标记说明
1是栅极,2是P型沟道掺杂,3是P型阱,4是N型源极区,5是N型轻掺杂区,6是场氧化层,7是金属硅化物,8是钨法拉第环,9是栅氧化层,10是漏极掺杂多晶硅,11是接触孔,12是第一层金属,13是通孔,14是第二层金属,15是P型外延,16是P型重掺杂衬底,17是多晶硅钴硅化物。
具体实施方式
本发明所述的射频LDMOS器件的制造方法结合附图说明如下:
所述的制造方法包含如下工艺步骤:
第1步,如图1所示,在衬底16上生长外延15,衬底16采用P型的高掺杂衬底,掺杂浓度为1x1019~1x1020CM-3;生长P型外延,掺杂浓度为8x1014~1.2x1015CM-3。再生长厚度为的牺牲氧化层,用光刻胶定义进行P型深阱3注入。
第2步,如图2所示,去除光刻胶,进行N型LDD注入5;N型LDD注入的注入浓度为2x1012~3x1015CM-3,注入能量为150~200KeV。再去除牺牲氧化层,进行热场氧生6长,热场氧6的厚度为光刻定义有源区。
第3步,热氧生长栅氧9,栅氧厚度为再光刻定义打开漏极区,如图3所示。
第4步,器件表面淀积厚度为的多晶硅,并进行N型离子掺杂注入,注入浓度为8x1015~1x1016CM-3,注入能量为50KeV;快速热退火,1015℃高温推进激活10秒;再淀积厚度为的钴,快速热退火形成钴硅化物17,去除多余的钴,如图4所示。
第5步,光刻胶定义栅极及漏极区,形成栅极1及漏极10,去除光刻胶,如图5所示。
第6步,光刻胶定义沟道区,进行离子注入形成沟道2,沟道区的P型离子注入杂质为硼,注入剂量为6x1013~8x1013CM-2,注入能量为150~200KeV;去胶后炉管推进,推进温度为850℃60分钟;再用光刻胶定义源极区4,进行源极离子注入,源极的注入剂量为2x1015~3x1015CM-2,注入能量为60KeV;去胶后热退火激活,1015℃快速热退火30秒,如图6所示。
第7步,淀积厚度为的氧化层作为金属硅化物阻挡层,光刻胶定义出金属硅化物区域,淀积厚度为的金属钛,形成源极金属硅化物7,如图7所示。
第8步,淀积厚度为的法拉第隔离氧化层,淀积厚度为的金属钨,光刻及刻蚀制作法拉第环,如图8所示。
第9步,淀积厚度为的氧化层及厚度为的硼磷硅玻璃介质层,刻蚀形成接触孔,淀积形成厚度为的钨塞,如图9所示。
第10步,淀积厚度为的第一金属层,光刻及刻蚀形成第一金属层图形;再淀积氧化层形成厚度为的层间介质,光刻加刻蚀形成通孔,去胶;再淀积的金属钨,化学机械研磨至氧化层,淀积3微米的金属铝,光刻及刻蚀形成第二金属层;淀积的氧化层及的氮化硅层形成钝化层。最终器件完成如图10所示。
以上仅为本发明的优选实施例,并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:包含如下工艺步骤:
第1步,在衬底上生长外延,生长牺牲氧化层,用光刻胶定义进行P型深阱注入;
第2步,去除光刻胶,进行N型LDD注入;再去除牺牲氧化层,进行热场氧生长,光刻定义有源区;
第3步,热氧生长栅氧,光刻定义打开漏极区;
第4步,器件表面淀积多晶硅并离子掺杂注入,快速热退火;再淀积钴,快速热退火形成钴硅化物,去除多余的钴;
第5步,光刻胶定义栅极及漏极区,形成栅极及漏极,去除光刻胶;
第6步,光刻胶定义沟道区,进行离子注入形成沟道,去胶后炉管推进;再用光刻胶定义源极区,进行源极离子注入,去胶后热退火激活;
第7步,淀积氧化层作为金属硅化物阻挡层,光刻胶定义出金属硅化物区域,淀积钛,形成源极金属硅化物;
第8步,淀积法拉第隔离氧化层,淀积金属钨,光刻及刻蚀制作法拉第环;
第9步,淀积氧化层及硼磷硅玻璃介质层,刻蚀形成接触孔,淀积形成钨塞;
第10步,形成第一金属层,淀积氧化层形成层间介质,再淀积形成第二金属层;淀积氧化层及氮化硅层,形成钝化层。
2.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第1步中,衬底采用P型的高掺杂衬底,掺杂浓度为1x1019~1x1020CM-3;生长P型外延,掺杂浓度为8x1014~1.2x1015CM-3;牺牲氧化层的厚度为
3.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第2步中,N型LDD注入的注入浓度为2x1012~3x1015CM-3,注入能量为150~200KeV;热场氧厚度为
4.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第3步中,栅氧厚度为
5.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第4步中,淀积的多晶硅厚度为掺杂注入为N型,注入浓度为8x1015~1x1016CM-3,注入能量为50KeV,1015℃高温推进激活10秒;淀积的钴的厚度为
6.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第6步中,沟道区的P型离子注入杂质为硼,注入剂量为6x1013~8x1013CM-2,注入能量为150~200KeV,去胶后的炉管推进温度为850℃60分钟;源极的注入剂量为2x1015~3x1015CM-2,注入能量为60KeV,去胶后1015℃快速热退火30秒。
7.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第7步中,淀积氧化层厚度为淀积金属钛厚度为
8.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第8步中,淀积法拉第隔离氧化层的厚度为淀积金属钨的厚度为
9.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第9步中,淀积氧化层的厚度为淀积的硼磷硅玻璃介质层厚度为淀积钨塞厚度为
10.如权利要求1所述的射频LDMOS器件的制造方法,其特征在于:所述第10步中,第一金属层的厚度为淀积的氧化层层间介质厚度为再淀积的金属钨,化学机械研磨至氧化层,再淀积3微米的金属铝,光刻及刻蚀形成第二金属层;淀积的氧化层及的氮化硅层形成钝化层。
CN201310365031.2A 2013-08-20 2013-08-20 射频ldmos器件的制造方法 Active CN104425261B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310365031.2A CN104425261B (zh) 2013-08-20 2013-08-20 射频ldmos器件的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310365031.2A CN104425261B (zh) 2013-08-20 2013-08-20 射频ldmos器件的制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104425261A true CN104425261A (zh) 2015-03-18
CN104425261B CN104425261B (zh) 2018-02-06

Family

ID=52973933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310365031.2A Active CN104425261B (zh) 2013-08-20 2013-08-20 射频ldmos器件的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104425261B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11317519A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
WO2009144617A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Nxp B.V. Ldmos transistor
US20100163992A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Kim Mi-Young Semiconductor device and method for fabricating the same
CN102184911A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 昆山华太电子科技有限公司 大功率高频器件密勒寄生电容屏蔽结构
CN102184863A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 昆山华太电子科技有限公司 基于自对准硅化物和钨塞结构的rfldmos及其制备方法
CN102237276A (zh) * 2010-04-22 2011-11-09 上海华虹Nec电子有限公司 射频ldmos器件的制造方法
CN102412162A (zh) * 2011-11-23 2012-04-11 上海华虹Nec电子有限公司 提高nldmos击穿电压的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11317519A (ja) * 1998-05-01 1999-11-16 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
WO2009144617A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Nxp B.V. Ldmos transistor
US20100163992A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Kim Mi-Young Semiconductor device and method for fabricating the same
CN102237276A (zh) * 2010-04-22 2011-11-09 上海华虹Nec电子有限公司 射频ldmos器件的制造方法
CN102184911A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 昆山华太电子科技有限公司 大功率高频器件密勒寄生电容屏蔽结构
CN102184863A (zh) * 2011-04-08 2011-09-14 昆山华太电子科技有限公司 基于自对准硅化物和钨塞结构的rfldmos及其制备方法
CN102412162A (zh) * 2011-11-23 2012-04-11 上海华虹Nec电子有限公司 提高nldmos击穿电压的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104425261B (zh) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107331616B (zh) 一种沟槽结势垒肖特基二极管及其制作方法
CN103477439B (zh) 半导体装置及其制造方法
CN104051540B (zh) 超级结器件及其制造方法
CN108346688B (zh) 具有CSL输运层的SiC沟槽结势垒肖特基二极管及其制作方法
CN103035730B (zh) 射频ldmos器件及其制造方法
CN104517852A (zh) 横向漏极金属氧化物半导体元件及其制造方法
CN105789311B (zh) 横向扩散场效应晶体管及其制造方法
CN103035521B (zh) 实现少子存储层沟槽型igbt的工艺方法
US9443926B2 (en) Field-stop reverse conducting insulated gate bipolar transistor and manufacturing method therefor
CN105140283A (zh) 一种碳化硅MOSFETs功率器件及其制作方法
CN103021849B (zh) 一种采用应力记忆技术的nmos器件制作方法
CN111048580A (zh) 一种碳化硅绝缘栅双极晶体管及其制作方法
CN106876256A (zh) SiC双槽UMOSFET器件及其制备方法
CN108666364A (zh) Rfldmos器件及制造方法
CN102237406A (zh) 射频ldmos器件及其制造方法
CN104810287A (zh) 双扩散金属氧化物晶体管制作方法及晶体管器件
CN112885891A (zh) 一种提高氮化镓hemt功率器件击穿电压的结构及其制备方法
US20130099288A1 (en) SiGe HBT and Manufacturing Method Thereof
CN104409500A (zh) 射频ldmos及其制作方法
CN105280493A (zh) 一种沟槽igbt器件的制造方法
CN102290434A (zh) 带栅下缓冲层结构的金属半导体场效应晶体管及制作方法
CN105047716A (zh) 射频ldmos器件及其制造方法
CN104347403A (zh) 一种绝缘栅双极性晶体管的制造方法
CN104638003A (zh) 射频ldmos器件及工艺方法
CN104425261A (zh) 射频ldmos器件的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant