基于自對準硅化物和鎢塞結構的RFLDMOS及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種基于自對準硅化物和鎢塞結構的RFLDMOS及其制備方法，采用雙擴散方法在硅片上制備具有橫向溝道結構的源極高摻雜區、漏極高摻雜區，并制備多晶硅柵極，其特征在于，再進行下列處理：在表面形成二氧化硅層；將源極頂部以及漏極頂部的部分二氧化硅層刻蝕掉，然后在硅片整個表面沉積一層金屬；進行高溫退火處理，在硅片表面硅外露的區域形成金屬硅化物；在多晶硅柵極上方制作dummy法拉第柵，在整個硅片表面制備氧化物介質層，對應金屬硅化物接觸孔處制作連通至金屬硅化物的通孔，通孔內填充鎢；分別對應源極和漏極處的通孔，設置金屬層，構成接觸電極。本發明專利技術降低了源端串聯阻抗，有效增大了器件的功率增益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種LDMOS器件，具體涉及一種大功率RFLDM0S器件以及制備該器件的方法。
技術介紹
RFLDM0S器件是為射頻功率放大器而設計的經改進的η溝道M0SFET，是微電子集成電路與微波技術融合起來的集成化大功率固態微波功率半導體器件。LDMOS具有橫向溝道結構，漏極、源極和柵極都在芯片表面，采用雙擴散技術，在同一光刻窗口相繼進行硼磷兩次擴散，由兩次雜質擴散橫向結深之差可精確決定溝道長度。由于其較高的擊穿電壓、線性度好、效率高以及價格低廉等優勢，它集中地使用于移動通信基站以及機載雷達等高頻大功率裝置中。隨著加工工藝特征尺寸的逐漸縮小，器件的源漏和柵極區域和金屬層之間的電接觸橫截面非常小，小的接觸面積導致了接觸電阻的大幅增加，進而導致功率芯片的性能降低。難溶金屬硅化物是一種穩定的金屬化合物，它具有很低的電阻率，一般的金屬硅化物能達到50uQ-cm以下，特別是鈦硅的接觸電阻率可以達到13-17uQ-cm左右，金屬硅化物可以有效地降低接觸孔電阻，在多晶硅柵極接觸處制作金屬硅化物還可以保持多晶硅與氧化硅之間的良好界面特性。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的是提供一種基于自對準硅化物和鎢塞結構的RFLDM0S結構，以降低源端串聯阻抗，適于更小的加工尺寸，本專利技術另一個目的是提供該種RFLDM0S的制備方法。為達到上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案是一種基于自對準硅化物和鎢塞結構的RFLDM0S的制備方法，采用雙擴散方法在硅片上制備具有橫向溝道結構的源極高摻雜區、漏極高摻雜區，并于硅片表面制備多晶硅柵極，再進行下列處理(1)采用濕法清洗方法去除表面氧化層，將SOG溶液均勻旋涂布滿于硅片表面，使涂布的溶液高度稍低于多晶硅柵極，溶液淀積完成后烘焙蒸發掉溶劑；(2)將源極以及漏極上方的二氧化硅層刻蝕掉，然后在硅片整個表面沉積一層金屬，所述金屬為對應的金屬硅化物具有非常低電阻率的金屬；(3)進行高溫退火處理，在硅片表面無二氧化硅遮擋的硅裸露區域(即柵極、源極、漏極接觸區域)形成金屬硅化物；(4)在多晶硅柵極上方制作dummy法拉第柵，在整個硅片表面制備氧化物介質層，對應金屬硅化物接觸孔處制作連通至金屬硅化物的通孔，通孔內填充鎢；(5)沉積第一層金屬層，分別連接源極和漏極處的通孔，構成接觸電極。上述技術方案中，所述SOG溶液(Spin On Glass)為CMOS工藝的常用溶液，通常由80wt%的溶劑和20wt%的二氧化硅構成，比例可以根據實際情況進行調整。上述技術方案中，對應源極位置制作兩個金屬硅化物區域，對應每個金屬硅化物區域分別設置一個填充鎢的通孔，在兩個對稱的源極通孔之間設置一連通接觸電極和襯低的垂直通孔，該垂直通孔內填充有鎢金屬。上述技術方案中，步驟O)中，所述金屬選自鈦、鈷或鎢。上述技術方案中，步驟(4)所述通孔的內壁沉積有Si3N4擴散阻擋層和Ti黏結層。本專利技術同時請求保護上述制備方法制備獲得的RFLDM0S。由于上述技術方案運用，本專利技術與現有技術相比具有下列優點1.本專利技術采用自對準工藝在柵極，源漏極接觸孔處同步制作金屬硅化物，大大降低了其接觸電阻，有效提高器件性能，同時還節約了生產成本；2.本專利技術制備了一種連通源與襯底的鎢塞結構，由于直接用金屬進行連通，相對于普通的Psink結構而言，它大大降低了源端串聯阻抗，有效增大了器件的功率增益。附圖說明圖1是實施例中已經制作完多晶硅柵極的RFLDM0S剖面圖； 圖2是實施例中沉積金屬后的結構示意圖3是實施例中制備鎢塞結構后的示意圖； 圖4是實施例中產品的剖面結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步描述實施例參見圖1所示，圖1為已經制作完多晶硅柵極的RFLDM0S剖面圖，其中1為源極高摻雜區，2為漏極高摻雜區，3為多晶硅柵極，高度為2000-3000埃左右，4為表面氧化層。表面氧化層4經過濕法清洗被除去后，用SOG溶液5 (Spin On Glass，由80%的溶劑和20%的二氧化硅組成，比例可以根據實際情況進行調整)填滿均勻地旋涂于硅片表面，溶液高度稍低于多晶硅柵極3，溶液淀積完成后烘焙SOG蒸發掉溶劑，這時，除了未被覆蓋的柵極頂面，整個硅片表面被填滿了一層很薄的二氧化硅；下一步，將源極1頂部以及漏極2 頂部的部分氧化層刻蝕掉，然后在硅片整個表面沉積一層金屬硅化物對應的金屬6，如Ti、 Co等難溶金屬，如圖2所示；接著進行高溫退火處理，在硅片表面有硅的地方形成硅化物， 而在其他區域，將很少或者沒有硅化物形成，這樣就在柵極和源漏極的接觸孔處通過自對準工藝形成了金屬硅化物7 ；接下來在多晶硅柵極3上方制作dummy法拉第柵8，在金屬硅化物7接觸孔處制作通孔9，通孔9填充物質主要為鎢，通孔與通孔之間填充氧化物介質10 用于隔離。結構如圖3所示，通孔內壁根據需要可以沉積薄的Si3N4擴散阻擋層和Ti黏結層；最后，為了將源極連接到襯底12并充分降低源極阻抗，在兩個對稱的LDMOS的源極9和 11的中間位置制作一個從第一層金屬層處連接到襯底12的垂直通孔13，然后在通孔上方制作金屬層14，形成接觸電極，如圖4所示。本專利技術適用于鈦硅、鈷硅、鎢硅以及等其他常見的低電阻率難溶金屬硅化物的自對準生成，雖然本專利技術以較佳的實例公布，但技術并非限定本實例，不脫離本專利技術主要的創新點(即自對準硅化物結構以及連通源與襯底的低阻抗鎢塞結構)的各種結構優化和調整變換均包含在本專利技術的專利范圍以內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種基于自對準硅化物和鎢塞結構的ＲＦＬＤＭＯＳ的制備方法，采用雙擴散方法在硅片上制備具有橫向溝道結構的源極高摻雜區、漏極高摻雜區，并于硅片表面制備多晶硅柵極，其特征在于，再進行下列處理：（１）采用濕法清洗方法去除表面氧化層，將ＳＯＧ溶液均勻旋涂布滿于硅片表面，使涂布的溶液高度稍低于多晶硅柵極，溶液淀積完成后烘焙蒸發掉溶劑；（２）將源極以及漏極上方的二氧化硅層刻蝕掉，然后在硅片整個表面沉積一層金屬，所述金屬為對應的金屬硅化物難溶于水且具有低電阻率的金屬；（３）進行高溫退火處理，在硅片表面硅裸露的區域形成金屬硅化物；（４）在多晶硅柵極上方制作ｄｕｍｍｙ法拉第柵，在整個硅片表面制備氧化物介質層，對應金屬硅化物接觸孔處制作連通至金屬硅化物的通孔，通孔內填充鎢金屬；（５）　沉積第一層金屬層，分別連接源極和漏極處的通孔，構成接觸電極。

【技術特征摘要】
1.一種基于自對準硅化物和鎢塞結構的RFLDM0S的制備方法，采用雙擴散方法在硅片上制備具有橫向溝道結構的源極高摻雜區、漏極高摻雜區，并于硅片表面制備多晶硅柵極， 其特征在于，再進行下列處理(1)采用濕法清洗方法去除表面氧化層，將SOG溶液均勻旋涂布滿于硅片表面，使涂布的溶液高度稍低于多晶硅柵極，溶液淀積完成后烘焙蒸發掉溶劑；(2)將源極以及漏極上方的二氧化硅層刻蝕掉，然后在硅片整個表面沉積一層金屬，所述金屬為對應的金屬硅化物難溶于水且具有低電阻率的金屬；(3)進行高溫退火處理，在硅片表面硅裸露的區域形成金屬硅化物；(4)在多晶硅柵極上方制作dummy法拉第柵，在整個硅片表面制備氧化物介質層，對應金屬硅化物接觸孔處制作連通至金屬硅化物的通孔，通孔內填充鎢金屬...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張耀輝，余庭，趙一兵，
申請(專利權)人：昆山華太電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：32