[发明专利]射频横向双扩散场效应晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种射频横向双扩散场效应晶体管，本发明还涉及该晶体管的制造方法。

背景技术

随着3G时代的到来，通讯领域越来越多的要求更大功率的射频(RF)器件的开发。射频横向双扩散场效应晶体管(RFLDMOS)，由于其具有非常高的输出功率，早在上世纪90年代就已经被广泛应用于手提式无线基站功率放大中，其应用频率为900MHz-3.8GHz。RFLDMOS与传统的硅基双极晶体管相比，具有更好的线性度，更高的功率和增益。如今，RFLDMOS比双极管，以及GaAs器件更受欢迎。

目前RFLDMOS的结构如图1所示，采用掺高浓度P型杂质的衬底，即P型衬底11，根据器件耐压的要求不同，在所述P型衬底11上，生长不同厚度和掺杂浓度的P型外延层12，通过光刻板定义，进行离子注入形成轻掺杂漂移区18；随后热氧生长一层栅极氧化层17；淀积多晶硅，光刻板定义并刻蚀出多晶硅栅15；利用离子注入和扩散工艺分别形成P阱14、P+区域19、N+源区110及N+漏区111；淀积法拉第屏蔽层下方氧化层，然后淀积金属或者金属硅化物，刻蚀出法拉第屏蔽层16。最后进行后续工艺，形成RFLDMOS。

目前一般情况下，这种方法制备的法拉第屏蔽层下方氧化层是通过淀积的方式生长，其质量一般较差，其质量的好坏直接能够影响到器件的可靠性的评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频横向双扩散场效应晶体管，包括多晶硅栅及法拉第屏蔽层，所述法拉第屏蔽层为多晶硅法拉第屏蔽层。

进一步的，所述多晶硅栅为台阶型。

进一步的，还包括多晶硅下方氧化层，所述氧化层的结构为台阶型，即所述多晶硅栅下方的氧化层比所述多晶硅法拉第屏蔽层下方的氧化层薄。

进一步的，所述多晶硅法拉第屏蔽层下方的氧化层的厚度为0.1微米-1微米，所述多晶硅栅下方的氧化层的厚度为0.005微米-0.1微米。

一种射频横向双扩散场效应晶体管的制造方法，包括：

步骤1、在P型衬底上生长P型外延层；通过光刻板定义出轻掺杂漂移区，进行离子注入。

步骤2、进行热氧生长一层较厚的氧化层，然后通过光刻板定义并将源端和栅极下方的氧化层全部或者部分去除，然后再进行一次热氧过程，生长一层较薄的氧化层，使之成为台阶形的氧化层结构。

步骤3、淀积多晶硅，光刻板定义并刻蚀出多晶硅栅和法拉第屏蔽层。使得多晶硅栅极下方为薄氧化层，多晶硅法拉第屏蔽层下方为厚氧化层。

步骤4、P阱的形成方式，在多晶硅栅形成后通过自对准的工艺，加高温推进形成。

步骤5、源漏端重掺杂区的形成方式，通过光刻版分别依次定义出源端N+区域、漏端N+区域和P+区域，分别进行离子注入。

步骤6、多晶硅塞或者金属塞的形成，通过模板定义出多晶硅塞或者金属塞的位置和大小，淀积多晶硅或者金属塞。

步骤7、进行后续工艺，形成RFLDMOS。

进一步的，步骤1所述离子为磷或砷。

进一步的，步骤1所述离子注入，其能量为10keV-500keV，剂量为1011-1013cm^-2。

进一步的，步骤2中所述的较厚氧化层的厚度为0.1微米-1微米；所述较薄氧化层的厚度为0.005微米-0.1微米。

进一步的，步骤4中所述P阱的杂质为硼，能量为30-80keV，剂量为2e12-2e14cm^-2。

进一步的，步骤5中所述源端N+区域及漏端N+区域的杂质为磷或砷，能量为0keV-200keV，剂量为10¹³-10¹⁶cm^-2。

进一步的，步骤5中所述P+区域杂质为硼或者二氟化硼，其能量为0keV-100keV，剂量为10¹³-10¹⁶cm^-2。

本发明射频横向双扩散场效应晶体管采用多晶硅法拉第屏蔽层的结构，与传统的制备法拉第屏蔽层工艺相比较，该制备工艺简单，其多晶硅法拉第屏蔽层与多晶硅栅一起制作，这种方法通过热氧的方式生长法拉第屏蔽层下方的氧化层，只是增加了一次热氧化过程，减少了一次法拉第屏蔽层下方氧化层淀积与金属淀积和刻蚀过程，此方法制备的法拉第屏蔽层下方的氧化层的质量相对于普通的法拉第屏蔽层通过淀积的方式生长的要好，从而增强了器件的耐用性；并且本发明的器件相对于普通的金属法拉第屏蔽层器件，具有相同的击穿电压、导通电阻等特性。