[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。

在RFLDMOS的可靠性评估中，热载流子注入(HCI)和寄生双极晶体管是否容易导通是两个非常重要的指标，它们影响到器件的寿命。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，在所述P型衬底11上根据器件耐压的要求不同外延生长不同厚度和掺杂浓度的P型外延层12，随后形成栅氧17及多晶硅栅15，然后通过离子注入和扩散工艺分别形成轻掺杂的漂移区(LDD)18、P阱14、N+源区110、N+漏区111和P+区域19，再分别形成法拉第屏蔽层16、P型多晶硅塞或金属塞13等后续其他工艺过程形成RFLDMOS。这种结构在漏端有轻掺杂的漂移区(LDD)18，从而使其具有较大的击穿电压(BV)，同时由于其漂移区18浓度较淡，使其具有较大的导通电阻(Rdson)。而RFLDMOS在应用中，有时候会需要非常大的输出功率，因此需要器件具有非常低的导通电阻(Rdson)，此时，漂移区的浓度会增加，在原有法拉第屏蔽层不变的情况下，多晶硅栅氧边缘下方电场强度变大，使得HCI恶化。同时，在研发过程中，寄生的双极晶体管是否导通也是一项不容忽视的指标。这里的寄生双极管指的是，源端N型重掺杂区域形成的发射区、沟道P型中掺杂区域形成的基区和轻掺杂漂移区形成的集电区。其导通的原因主要是，沟道浓度太低或者有效沟道长度太短，基区电阻较大，使得基区和发射区正向导通。

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，能降低寄生双极晶体管基区电阻从而抑制寄生双极晶体管导通，并且降低多晶硅栅氧靠近漏端边缘下方的电场强度从而抑制HCI。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种射频横向双扩散场效应晶体管，包括P型衬底、在所述P型衬底上外延生长形成的P型外延层及位于P型外延层中的P阱，所述P阱用于形成沟道，所述在P型外延层中包括一P埋层，所述P埋层位于所述P阱的下方，所述P埋层与所述P阱相接触。

进一步的，所述P埋层的长度为源端到沟道底下区域的长度。

进一步的，所述P埋层的长度为所述P型外延层的长度。

进一步的，还包括氧化层和多晶硅栅、轻掺杂的漂移区、法拉第屏蔽层、N+源区、N+漏区、P+区域、以及P型多晶硅塞或金属塞。

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型衬底上外延生长P型外延层；在P型外延层上面生长一层阻挡氧化层，然后通过离子注入形成P埋层。

步骤2、多晶硅栅的形成，首先去除所述阻挡氧化层，接着热氧生长一层栅氧化层，然后淀积多晶硅，淀积光刻胶，最后通过光刻板定义刻蚀出多晶硅栅；

步骤3、轻掺杂漂移区的形成，在不去除光刻胶的情况下，进行轻掺杂漂移区的N型离子注入，形成轻掺杂漂移区；

步骤4、P阱的形成，光刻板定义出P阱区域及位置，刻蚀出该区域，通过自对准的工艺进行P型离子注入，然后高温推进形成；

步骤5、通过光刻板分别定义出N+源区、N+漏区以及P+区域，分别进行离子注入形成N+源区、N+漏区以及P+区域；

步骤6、法拉第屏蔽层的形成，淀积氧化层，淀积金属硅化物，光刻板定义出法拉第屏蔽层的面积和位置，然后刻蚀金属硅化物形成法拉第屏蔽层；

步骤7、P型多晶硅塞或者金属塞的形成，光刻板定义出P型多晶硅塞或者金属塞的区域，刻蚀出槽，淀积P型多晶硅或者金属材料，通过研磨或者刻蚀等工艺形成。

进一步的，步骤1中所述的离子注入形成P埋层为通过在所述P型外延层中光刻板定义刻蚀出P埋层的区域，然后注入P型杂质，高温推进形成一P埋层。

进一步的，步骤1中所述离子注入形成P埋层为在所述P型外延层中直接普注P型杂质，然后高温推进形成一P埋层。