[发明专利]射频LDMOS器件的制造方法

说明书

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 O×ide Semiconductor），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1×10¹⁹～1×10²⁰cm^-3；生长P型外延，掺杂浓度为8×10¹⁴～1.2×10¹⁵cm^-3；牺牲氧化层的厚度为150Å。

进一步地，所述第2步中，N型LDD注入的注入浓度为2×10¹²～3×10¹⁵cm^-3，注入能量为150～200KeV；热场氧厚度为800～1000Å。

进一步地，所述第3步中，栅氧厚度为230～280Å。

进一步地，所述第4步中，淀积的多晶硅厚度为2500～3500Å；掺杂注入为N型，注入浓度为8×10¹⁵～1×10¹⁶cm^-3,注入能量为50KeV,1015℃高温推进激活10秒；淀积的钴的厚度为700Å。

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6×10¹³～8×10¹³cm^-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2×10¹⁵～3×10¹⁵cm^-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200Å；淀积金属钛厚度为500Å。

进一步地，所述第8步中，淀积法拉第隔离氧化层的厚度为300～500Å；淀积金属钨的厚度为1000Å。

进一步地，所述第9步中，淀积氧化层的厚度为1000～1500Å；淀积的硼磷硅玻璃介质层厚度为14000～15000Å；淀积钨塞厚度为8000Å。

进一步地，所述第10步中，第一金属层的厚度为10000Å；淀积的氧化层层间介质厚度为30000Å；再淀积12000Å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8000Å的氧化层及7000Å的氮化硅层形成钝化层。