[发明专利]高压射频横向扩散结构的功率器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，具体来说，本发明涉及一种高压射频横向扩散结构的功率器件及其制造方法。

背景技术

高频率横向扩散结构的功率器件(Lateral Diffusion MOSFET，简称LDMOS)(频率范围2.11GHz～2.17GHz，击穿电压≥70V，输出功率30W)广泛应用于3G通信的射频基站，雷达、数字电视等方面。高性能的高频率LDNMOS它不仅要求耐高压、驱动电流大，而且对频率的要求更高，所以其相关工艺的研究是近年来的热门研究领域。

多晶栅极的电阻是高频LDNMOS十分重要的一个参数，传统的多晶硅化物是硅化钨(WSix)工艺简单，但钨化硅的电阻率较大(大于6ohm/sqr)，高应力的化学气相淀积(CVD)产生的副产物氟可能会扩散到栅极氧化层中，使栅氧化层的质量下降，存在可靠性差的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种高压射频横向扩散结构的功率器件及其制造方法，既可以有效避免源和漏短接的风险，又可以得到电阻率很低的栅极硅化物，满足高频LDMOS的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高压射频横向扩散结构的功率器件的制造方法，包括步骤：

提供P型硅衬底，其上形成有P型外延层；

在所述P型外延层上注入P型杂质，并经高温热处理形成P型沉降区；

在所述P型外延层上按照预定的器件结构进行局部氧化工艺，形成器件/电路部分的多个局部氧化隔离；

依次热生长栅氧和含第一N型杂质掺杂的多晶硅栅，通过光刻和刻蚀工艺形成所述功率器件的栅极；

依次采用大角度离子注入方法在所述栅极的两侧分别注入P型杂质形成P型体区、注入第一N型杂质形成N型漂移区，并高温推结；

依次采用离子注入方法分别在所述P型沉降区中注入P型杂质形成P+区、在所述P型体区和所述N型漂移区中注入第二N型杂质形成N+区，并高温退火；

采用低温淀积方法在所述功率器件的表面生成ONO结构，并用干法刻蚀法刻蚀所述ONO结构，在所述栅极的两侧获得D型侧墙；

采用湿法刻蚀法去除所述D型侧墙表面的二氧化硅，在所述栅极的两侧获得L型侧墙；

采用低温淀积方法在所述功率器件的表面形成预定厚度的阻挡层，再在所述栅极上方用硅化物阻挡层光刻版光刻并湿法刻蚀所述阻挡层，在所述栅极上方开出窗口；

依次在所述窗口区域采用溅射钛、快速热退火、漂洗、再快速热退火的工艺，在所述栅极上方形成钛硅化物接触。

可选地，在形成所述钛硅化物接触之后还包括步骤：

在所述功率器件的表面依次淀积非掺杂的硅玻璃和氮化钛，然后用场版光刻版进行光刻，并干法刻蚀获得浮悬的金属场版；

在所述功率器件的表面淀积层间介质，并采用光刻刻蚀获得所述功率器件的四端孔接口。

可选地，在获得所述四端孔接口之后还包括步骤：

将所述功率器件所在的芯片背面减薄；

在所述芯片的背面依次蒸镀钛/铬、镍、金/银三层金属。

可选地，所述P型杂质为硼离子，所述第一N型杂质为磷离子，所述第二N型杂质为砷离子。

可选地，所述栅氧的厚度为所述多晶硅栅的厚度为

可选地，所述ONO结构包括厚度为的二氧化硅、厚度为的氮化硅，以及厚度为的二氧化硅。

可选地，所述二氧化硅具体为正硅酸乙酯。

可选地，在所述窗口区域溅射钛的厚度为

可选地，所述非掺杂的硅玻璃的厚度为所述氮化钛的厚度为

可选地，所述芯片背面减薄的厚度范围为180～350μm。

可选地，所述金/银的厚度为1～2μm。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种高压射频横向扩散结构的功率器件，形成于P型硅衬底上的P型外延层中，所述功率器件包括：

P型沉降区，位于所述P型外延层中，其底部与所述P型硅衬底相接触，所述P型沉降区内具有P+区；

多个局部氧化隔离，按照预定的器件结构分布于所述P型外延层的表面；

栅极，包括栅氧和其上的含磷离子掺杂的多晶硅栅；

P型体区和N型漂移区，分别位于所述栅极的两侧，其内分别具有N+区；

L型侧墙，包括二氧化硅和位于所述二氧化硅上的氮化硅，位于所述栅极的两侧；

钛硅化物接触，位于所述多晶硅栅的上方。

可选地，所述功率器件还包括：