[发明专利]一种射频LDMOS器件及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种半导体集成电路器件，特别是涉及一种射频LDMOS（横向扩散MOS晶体管）器件。

背景技术

请参阅图1，这是一种现有的射频LDMOS器件。在重掺杂p型衬底1之上具有轻掺杂p型外延层2。在外延层2中具有p型体区3和n型漂移区6，两者的侧面可以接触或不接触。在体区3中具有重掺杂n型源区4和重掺杂p型体区引出区5，两者的侧面相接触。体区引出区5用于将体区3对外引出。在漂移区6中具有重掺杂n型漏区7。在部分源区4一直延伸到漏区7之上具有栅氧化层8，其底面接触有源区4、体区3、外延层2（如果体区3和漂移区6的侧面相接触，则栅氧化层8底面不接触外延层2）、漂移区6、漏区7。在部分栅氧化层8之上具有多晶硅栅极9。在漏区7之上具有重掺杂n型多晶硅塞（poly plug）10，用于将漏区7对外引出且降低源漏电容Cds。多晶硅塞10的底部穿越栅氧化层8而与漏区7的上表面相接触。在体区引出区5和源区4之上、栅极9之上各具有金属硅化物12。在上述各部分结构之上具有金属前介质（PMD，Premetal Dielectric）11。接触孔电极13穿越该金属前介质11而连接各个金属硅化物12的上表面。

请参阅图1a，这是图1中的栅极9的俯视示意图。栅极9由主体9a、从主体9a垂直延伸出来的一个或多个第一延伸部9b、从主体9a垂直延伸出来的一个或多个第二延伸部9c所组成。第二延伸部9c的延伸距离比第一延伸部9b的延伸距离更大。这种结构的栅极9通常称为鱼骨栅，可以降低栅极电阻。从图1a中的A箭头所示的方向观察，就是图1中的栅极9的剖面。现有的栅极9中，栅极主体9a、第一延伸部9b、第二延伸部9c具有相同的高度。通常，栅极主体9a仅在体区3和外延层2的上方（如果体区3和漂移区6的侧面相接触，则栅极主体9a仅在体区3的上方），而栅极的各个延伸部9b、9c则延伸到漂移区6的上方。

然而，栅极的各个延伸部9b、9c置于栅氧化层8之上，在长时间使用之后，栅极的各个延伸部9b、9c上方的金属硅化物12可能会沿着多晶硅的晶界达到下方的栅氧化层8。如果栅氧化层8较薄就有栅极9和漏区7击穿的风险，还会导致IGSS（栅极-源极漏电流）失效的问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种新型的射频LDMOS器件，可以提高栅极的可靠性。为此，本申请还要提供所述射频LDMOS器件的制造方法，可以提升良品率。

为解决上述技术问题，本申请射频LDMOS器件在外延层中具有体区和漂移区；在体区中具有源区；在漂移区中具有漏区；

在部分漂移区之上、或者在部分漂移区和部分外延层之上具有垫氧化层；

在部分源区和部分体区之上、或者在部分源区和部分体区和部分外延层之上具有栅氧化层；

垫氧化层的厚度大于栅氧化层的厚度；

在垫氧化层和部分的栅氧化层之上具有多晶硅栅极；栅极由主体、从主体垂直延伸出来的一个或多个第一延伸部、从主体垂直延伸出来的一个或多个第二延伸部所组成；第二延伸部的延伸距离比第一延伸部的延伸距离更大；栅极主体仅在栅氧化层的上方，栅极的各个延伸部仅在垫氧化层的上方。

本申请射频LDMOS器件的制造方法包括如下步骤：

第1步，在衬底上外延生长出一层外延层；

第2步，在外延层上热氧化生长出一层氧化硅，然后以光刻和离子注入工艺在外延层中形成漂移区；然后采用光刻和刻蚀工艺去除掉部分的该层氧化硅，剩余的该层氧化硅作为垫氧化层；

第3步，在外延层上再次进行热氧化生长，从而在未被垫氧化层覆盖的区域形成一层氧化硅，作为栅氧化层；栅氧化层仅在外延层之上；

第4步，在垫氧化层和栅氧化层之上淀积一层多晶硅，然后采用光刻和刻蚀工艺对该层多晶硅进行刻蚀，形成多晶硅栅极；

栅极由主体、从主体垂直延伸出来的一个或多个第一延伸部、从主体垂直延伸出来的一个或多个第二延伸部所组成；第二延伸部的延伸距离比第一延伸部的延伸距离更大；栅极主体仅在栅氧化层的上方，而栅极的各个延伸部仅在垫氧化层的上方；

第5步，采用离子注入工艺在外延层中形成体区，然后采用光刻和离子注入工艺，同时对体区和漂移区进行离子注入，在体区中形成源区，在漂移区中形成漏区；然后采用光刻和离子注入工艺，在体区中形成体区引出区，体区引出区与源区的侧面相接触；

第6步，进行退火工艺，然后在体区引出区和源区的上方、栅极的上方同时形成相互独立的金属硅化物，然后在硅片上淀积金属前介质并以平坦化工艺将其上表面打磨平整；