Rfldmos器件及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种RFLDMOS器件，在多晶硅栅的顶部表面形成的第一金属硅化物层的厚度大于在源漏区表面形成的第二金属硅化物层的厚度，第二金属硅化物层形成在源区和漏区的接触孔底部。本发明还公开了一种RFLDMOS器件的制造方法。本发明通过第一金属硅化层的加厚能降低栅极的电阻，容易保证栅极低电阻；能通过降低第二金属硅化物层的厚度来降低第二金属硅化物层对源区和漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定，从而能整体提高器件的击穿电压、提高器件的可靠性。本发明不需要额外采用光刻版来定义第二金属硅化物层的形成区域，能减少一个光刻工艺步骤，降低工艺成本。
【专利说明】RFLDMOS器件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种射频横向场效应晶体管(RF LDMOS)器件；本发明还涉及一种RFLDMOS器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]射频横向场效应晶体管(RF LDMOS)是应用于射频基站和广播站的常用器件。如图1所示，是现有RFLDMOS器件的结构示意图，以N型器件为例，现有RFLDMOS器件包括:P型重掺杂即P+掺杂的娃衬底101,娃衬底101的掺杂浓度大于le20cm 3 ；P型轻掺杂的娃外延层102，硅外延层102的掺杂浓度和厚度取决于器件的漏端工作电压，漏端工作电压越高，硅外延层102掺杂越低、厚度越厚；栅介质层如栅氧化层103和多晶硅栅104 ；N型漂移区105，形成于硅外延层102中；P型掺杂的沟道区106，沟道区105和漂移区106在横向上直接接触或通过硅外延层102连接；N型重掺杂即N+掺杂的源区107、漏区108 ;沟道引出区109，由形成于所述沟道区106中的P型重掺杂区组成，所述沟道引出区109和所述源区108接触。在源区107、漏区108和多晶硅栅104的表面形成有金属硅化物111 ;氧化硅层110用于定义出源区107、漏区108的形成金属娃化物110的区域。源区107表面的金属娃化物111还覆盖到沟道引出区109的表面。层间膜112，该层间膜112为金属前介质层(PMD)。下沉通孔113，穿过所述层间膜112、所述沟道引出区109、所述沟道区107和所述硅外延层102，所述下沉通孔113的底部进入到所述硅衬底101中，所述下沉通孔113用于实现所述源区107和所述硅衬底101的连接；在下沉通孔113的位于所述层间膜112底部的硅表面也形成有金属硅化物层。接触孔114，穿过层间膜112并和源区107和漏区108顶部的金属硅化物111接触，用于分别将源区107和漏区108引出，源区107和漏区108上方都有多个宽度较小的接触孔114组成。
[0003]在现有射频LDMOS工艺中，为了获得较小的栅极电阻，需要将栅极金属硅化物即多晶硅栅104上的金属硅化物111厚度做厚。由于源/漏极金属硅化物即源区107和漏区108上的金属硅化物111与栅极金属硅化物是同一步淀积形成的，导致源/漏极金属硅化物的厚度过厚，大量消耗了源区107和漏区108的N型重掺杂，从而致使射频LDMOS反向击穿时有较大的漏电流，击穿电压也不够稳定，从而导致器件可靠性的降低。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种RFLDMOS器件，能保证栅极低电阻，同时又能减少源漏区的N型重掺杂的消耗，从而能提高器件的击穿电压、提高器件的可靠性。为此，本发明还提供一种RFLDMOS器件的制造方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供的RFLDMOS器件包括:
[0006]第一导电类型重掺杂的娃衬底。
[0007]第一导电类型掺杂的娃外延层，该娃外延层形成于所述娃衬底表面上。
[0008]漂移区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第二导电类型离子注入区组成，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度。
[0009]沟道区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第一导电类型离子注入区组成，所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触，或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述娃外延层相连接。
[0010]多晶硅栅，形成于所述硅外延层上方，所述多晶硅栅和所述硅外延层间隔离有栅介质层，所述多晶硅栅覆盖部分所述沟道区并延伸到所述漂移区上方，被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道。
[0011]源区，由形成于所述沟道区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准。
[0012]漏区，由形成于所述漂移区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离。
[0013]沟道引出区，由形成于所述沟道区中的第一导电类型重掺杂区组成，所述沟道引出区和所述源区接触。
[0014]在所述多晶硅栅的顶部表面形成有第一金属硅化物层，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻。
[0015]层间膜，所述层间膜覆盖形成有所述第一金属硅化物层的所述多晶硅栅，以及所述层间膜覆盖所述多晶硅栅外部的形成有所述源区、所述漏区和所述沟道引出区的所述硅外延层表面。
[0016]在所述源区和所述漏区的顶部分别形成有接触孔，所述接触孔穿过所述层间膜和对应的所述源区或所述漏区接触，在所述接触孔底部的所述源区或所述漏区表面增加了一次第二导电类型离子注入且在该第二导电类型离子注入区表面形成有第二金属硅化物层，所述第二金属硅化物层和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触；所述源区顶部的所述接触孔和所述第二金属硅化物层还横向延伸到所述沟道引出区表面并和所述沟道引出区相接触。
[0017]下沉通孔，所述下沉通孔穿过所述层间膜、所述沟道引出区、所述沟道区和所述硅外延层，所述下沉通孔的底部进入到所述硅衬底中，所述下沉通孔用于实现所述源区和所述硅衬底的连接，所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的硅表面形成有第三金属硅化物层，该第三金属硅化物层和其底部的硅形成欧姆接触。
[0018]所述第一金属硅化物层、所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层都由形成有硅表面的钛或氮化钛经快速热退火后形成，所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定。
[0019]进一步的改进是，所述第一金属硅化物层由1000埃的第一钛层经快速热退火后形成；所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层由300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成。
[0020]进一步的改进是，所述源区顶部的所述接触孔的宽度为0.6微米?0.8微米。
[0021]进一步的改进是，所述RFLDMOS器件为N型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，所述RFLDMOS器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0022]为解决上述技术问题，本发明提供的RFLDMOS器件的制造方法包括如下步骤:
[0023]步骤一、在第一导电类型重掺杂的硅衬底表面上外延生长形成第一导电类型掺杂的娃外延层。
[0024]步骤二、在所述硅外延层表面依次淀积栅介质层、多晶硅，对所述多晶硅进行注入掺杂。
[0025]步骤三、采用光刻刻蚀工艺对所述多晶硅进行刻蚀形成多晶硅栅。
[0026]步骤四、在形成有所述多晶硅栅的所述硅外延层中进行全面第二导电类型离子注入，由位于所述多晶硅栅第二侧的第二导电类型离子注入区组成漂移区，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度。
[0027]步骤五、在所述硅外延层的选定区域中的进行第一导电类型离子注入形成沟道区，形成所述沟道区的选定区域由光刻工艺定义、且所述沟道区的选定区域和所述多晶硅栅的第一侧自对准；进行快速热退火推进，快速热退火推进后所述沟道区和所述漂移区都相所述多晶硅栅底部扩散，所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触、或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述硅外延层相连接；所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道。
[0028]步骤六、光刻定义出源区和漏区，进行第二导电类型重掺杂离子注入形成所述源区和所述漏区，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准；所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离。
[0029]步骤七、光刻定义出沟道引出区，进行第一导电类型重掺杂离子注入形成所述沟道引出区，所述沟道弓I出区和所述源区接触。
[0030]步骤八、在形成所述沟道引出区后的所述硅外延层正面淀积氧化硅层，所述氧化硅层覆盖所述多晶硅栅顶部、侧部表面以及所述多晶硅栅外部的所述硅外延层表面。
[0031]步骤九、采用干法刻蚀工艺将所述多晶硅栅顶部表面的所述氧化硅层去除，所述多晶硅栅侧部表面和外部的所述氧化硅层保留，所述多晶硅栅侧部表面的所述氧化硅层作为所述多晶硅栅的侧墙。
[0032]步骤十、淀积第一钛层，所述第一钛层和所述多晶硅栅的顶部表面接触并延伸到所述多晶硅栅外部的所述氧化硅层表面。
[0033]步骤十一、采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述多晶硅栅的顶部表面形成第一金属硅化物层；去除所述多晶硅栅外部的所述氧化硅层表面的所述第一钛层，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻。
[0034]步骤十二、在所述第一金属硅化物层和所述氧化硅层上形成层间膜。
[0035]步骤十三、采用光刻刻蚀工艺形成下沉通孔，所述下沉通孔穿过所述层间膜、所述沟道引出区、所述沟道区和所述硅外延层，所述下沉通孔的底部进入到所述硅衬底中，所述下沉通孔用于实现所述源区和所述硅衬底的连接。
[0036]步骤十四、在所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的硅中进行第一导电类型离子注入。
[0037]步骤十五、采用光刻刻蚀工艺在所述源区和所述漏区的顶部分别形成接触孔，所述接触孔穿过所述层间膜和对应的所述源区或所述漏区接触。
[0038]步骤十六、在所述接触孔底部的所述源区或所述漏区表面进行第二导电类型离子注入。
[0039]步骤十七、淀积第二钛和氮化钛层，采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述源区和所述漏区表面都形成第二金属硅化物层、在所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的娃表面形成第三金属娃化物层；所述第二金属娃化物层和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触，所述第三金属硅化物层和其底部的硅形成欧姆接触；所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定。
[0040]步骤十八、生长金属钨将所述接触孔和所述下沉通孔完全填满。
[0041]进一步的改进是，步骤十中所述第一钛层的厚度为1000埃，步骤十七中所述第二钛和氮化钛层的厚度为300埃。
[0042]进一步的改进是，步骤二中所述栅介质层的材料为氧化层，所述栅介质层的厚度为150埃?300埃，所述多晶硅的厚度为3000埃。
[0043]进一步的改进是，步骤八中所述氧化硅层的厚度为800埃。
[0044]进一步的改进是，步骤十五中所述源区顶部的所述接触孔的宽度为0.6微米?0.8微米。
[0045]进一步的改进是，所述RFLDMOS器件为N型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，所述RFLDMOS器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0046]本发明能够实现多晶硅栅的顶部表面形成的第一金属硅化物层和源区和漏区表面形成的第二金属硅化物层厚度不一样的设置，且第一金属硅化物层的厚度大于第二金属硅化物层的厚度，通过第一金属硅化层的加厚能降低栅极的电阻，容易保证栅极低电阻；第二金属硅化物层的厚度不会随着第一金属硅化层的厚度的增加而增加，能通过降低第二金属硅化物层的厚度来降低第二金属硅化物层对源区和漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定，从而能整体提高器件的击穿电压、提高器件的可靠性。另外，本发明的源区和漏区表面形成的第二金属硅化物层直接形成在接触孔的顶部，所以不需要另外再采用光刻版来定义源区和漏区表面的第二金属硅化物层的形成区域，所以能减少一个光刻工艺步骤，降低工艺成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0048]图1是现有RFLDMOS器件的结构示意图；
[0049]图2是本发明实施例RFLDMOS器件的结构示意图；
[0050]图3A-图3K是本发明实施例方法各步骤中RFLDMOS器件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0051]如图2所示，是本发明实施例RFLDM0S器件的结构示意图；本发明实施例RFLDM0S器件包括:
[0052]第一导电类型重掺杂的硅衬底I。
[0053]第一导电类型掺杂的娃外延层2,该娃外延层2形成于所述娃衬底I表面上。
[0054]第一导电类型重掺杂的娃衬底I。娃衬底I的掺杂浓度大于le20cm 3。
[0055]第一导电类型掺杂的娃外延层2,该娃外延层2形成于所述娃衬底I表面上。所述硅外延层2的掺杂浓度和厚度取决于器件的漏端工作电压，漏端工作电压越高，硅外延层2掺杂越低、厚度越厚；较佳为，硅外延层2的掺杂浓度范围5X 114CnT3至2X 1015cm_3。
[0056]漂移区5，由形成于所述硅外延层2的选定区域中的第二导电类型离子注入区组成，所述漂移区5的顶部表面和所述硅外延层2的顶部表面相平、所述漂移区5的深度小于所述硅外延层2的厚度。
[0057]沟道区6，由形成于所述硅外延层2的选定区域中的第一导电类型离子注入区组成，所述沟道区6的顶部表面和所述硅外延层2的顶部表面相平、所述沟道区6的深度小于所述硅外延层2的厚度；所述沟道区6和所述漂移区5在横向上直接接触，或者所述沟道区6和所述漂移区5在横向上通过所述硅外延层2相连接。
[0058]多晶娃栅4,形成于所述娃外延层2上方,所述多晶娃栅4和所述娃外延层2间隔离有栅介质层3，所述多晶硅栅4覆盖部分所述沟道区6并延伸到所述漂移区5上方，被所述多晶硅栅4覆盖的所述沟道区6表面用于形成沟道。所述栅介质层3的材料为氧化层，厚度为300埃左右。所述多晶硅栅4的厚度为3000埃左右。
[0059]源区7，由形成于所述沟道区6中的第二导电类型重掺杂区组成，所述源区7和所述多晶娃栅4的第一侧自对准。
[0060]漏区8，由形成于所述漂移区5中的第二导电类型重掺杂区组成，所述漏区8和所述多晶硅栅4的第二侧相隔一横向距离。
[0061]沟道引出区9，由形成于所述沟道区6中的第一导电类型重掺杂区组成，所述沟道引出区9和所述源区7接触。
[0062]在所述多晶硅栅4的顶部表面形成有第一金属硅化物层11a，通过增加所述第一金属硅化物层Ila的厚度降低所述多晶硅栅4的寄生电阻。氧化硅层10为金属硅化物阻挡层并用于定义出所述第一金属硅化物层Ila的形成区域。所述氧化硅层10的厚度为800
埃左右。
[0063]层间膜12，该层间膜12即为金属前介质层(PMD)，所述层间膜12叠加在所述氧化硅层10上，所述层间膜12覆盖形成有所述第一金属硅化物层Ila的所述多晶硅栅4，以及所述层间膜12覆盖所述多晶硅栅4外部的形成有所述源区7、所述漏区8和所述沟道引出区9的所述娃外延层2表面。
[0064]在所述源区7和所述漏区8的顶部分别形成有接触孔14，所述接触孔14穿过所述层间膜12、氧化硅层10和对应的所述源区7或所述漏区8接触，在所述接触孔14底部的所述源区7或所述漏区8表面增加了一次第二导电类型离子注入且在该第二导电类型离子注入区表面形成有第二金属娃化物层Ilb,所述第二金属娃化物层Ilb和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触。所述源区7顶部的所述接触孔14和所述第二金属硅化物层Ilb还横向延伸到所述沟道引出区9表面并和所述沟道引出区9相接触。所述源区7顶部的所述接触孔14的宽度为0.6微米?0.8微米，比现有器件中的源区顶部的接触孔的宽度要大。
[0065]下沉通孔13，所述下沉通孔13穿过所述层间膜12、所述氧化硅层10、所述沟道引出区9、所述沟道区6和所述硅外延层2，所述下沉通孔13的底部进入到所述硅衬底I中，所述下沉通孔13用于实现所述源区7和所述硅衬底I的连接，所述下沉通孔13的位于所述层间膜12底部的娃表面形成有第三金属娃化物层lie,所述第三金属娃化物层Ilc和其底部的硅形成欧姆接触。
[0066]所述第一金属娃化物层11a、所述第二金属娃化物层Ilb和所述第三金属娃化物层Ilc都由形成有硅表面的钛或氮化钛经快速热退火后形成，所述第一金属硅化物层Ila的厚度大于所述第二金属硅化物层Ilb的厚度，所述第二金属硅化物层Ilb和所述第三金属硅化物层Ilc的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层Ilb的厚度来降低所述第二金属硅化物层Ilb对所述源区7和所述漏区8的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDM0S器件的反向击穿电压稳定。较佳为，所述第一金属娃化物层Ila由1000埃的第一钛层经快速热退火后形成；所述第二金属硅化物层Ilb和所述第三金属硅化物层Ilc由300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成。
[0067]所述接触孔14和所述下沉通孔13中填满有金属钨。
[0068]本发明实施例RFLDM0S器件的结构既适用于N型器件，也适用于P型器件。当本发明实施例RFLDM0S器件为N型器件时，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，当本发明实施例RFLDM0S器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0069]如图3A至图3K所示，是本发明实施例方法各步骤中RFLDM0S器件的结构示意图。本发明实施例RFLDM0S器件的制造方法包括如下步骤:
[0070]步骤一、如图3A所示，在第一导电类型重掺杂的硅衬底I表面上外延生长形成第一导电类型掺杂的娃外延层2。所述娃衬底I的掺杂浓度大于le20cm_3。所述娃外延层2的掺杂浓度和厚度取决于器件的漏端工作电压，漏端工作电压越高，硅外延层2掺杂越低、厚度越厚。较佳为，硅外延层2的掺杂浓度范围5X 114CnT3至2X 1015cm_3。
[0071]步骤二、如图3A所示,在所述娃外延层2表面依次淀积栅介质层3、多晶娃4,对所述多晶硅4进行注入掺杂。所述栅介质层3的材料为氧化层，厚度为300埃左右。所述多晶硅栅4的厚度为3000埃左右。
[0072]步骤三、如图3B所示，采用光刻刻蚀工艺对所述多晶硅4进行刻蚀形成多晶硅栅4。所述多晶硅栅4的图形由光刻胶5a定义。
[0073]步骤四、如图3B所示，在形成有所述多晶硅栅4的所述硅外延层2中进行全面第二导电类型离子注入，该全面第二导电类型离子注入时步骤三中定义所述多晶硅上4的所述光刻胶5a可以保留。
[0074]由位于所述多晶硅栅4第二侧的第二导电类型离子注入区组成漂移区5，所述漂移区5的顶部表面和所述硅外延层2的顶部表面相平、所述漂移区5的深度小于所述硅外延层2的厚度。
[0075]步骤五、如图3C所示，在所述硅外延层2的选定区域中的进行第一导电类型离子注入形成沟道区6，形成所述沟道区6的选定区域由光刻工艺形成的光刻胶5a图形定义、且所述沟道区6的选定区域和所述多晶硅栅4的第一侧自对准；进行快速热退火推进，快速热退火推进后所述沟道区6和所述漂移区5都相所述多晶硅栅4底部扩散，所述沟道区6和所述漂移区5在横向上直接接触、或者所述沟道区6和所述漂移区5在横向上通过所述硅外延层2相连接；所述沟道区6的顶部表面和所述硅外延层2的顶部表面相平、所述沟道区6的深度小于所述硅外延层2的厚度；被所述多晶硅栅4覆盖的所述沟道区6表面用于形成沟道。
[0076]步骤六、如图3D所示，光刻定义出源区7和漏区8，进行第二导电类型重掺杂离子注入形成所述源区7和所述漏区8，所述源区7和所述多晶硅栅4的第一侧自对准；所述漏区8和所述多晶硅栅4的第二侧相隔一横向距离。
[0077]步骤七、如图3D所示，光刻定义出沟道引出区9，进行第一导电类型重掺杂离子注入形成所述沟道引出区9，所述沟道引出区9和所述源区7接触。
[0078]步骤八、如图3E所示，在形成所述沟道引出区9后的所述硅外延层2正面淀积氧化硅层10，所述氧化硅层10覆盖所述多晶硅栅4顶部、侧部表面以及所述多晶硅栅4外部的所述娃外延层2表面。所述氧化娃层10的厚度为800埃。
[0079]步骤九、如图3F所示，采用干法刻蚀工艺将所述多晶硅栅4顶部表面的所述氧化硅层10去除，所述多晶硅栅4侧部表面和外部的所述氧化硅层10保留，所述多晶硅栅4侧部表面的所述氧化硅层10作为所述多晶硅栅4的侧墙。
[0080]步骤十、如图3G所示，淀积第一钛层，所述第一钛层和所述多晶硅栅4的顶部表面接触并延伸到所述多晶硅栅4外部的所述氧化硅层10表面。所述第一钛层的厚度为1000埃。
[0081]步骤十一、如图3G所示，采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述多晶硅栅4的顶部表面形成第一金属硅化物层Ila ;去除所述多晶硅栅4外部的所述氧化硅层10表面的所述第一钛层，通过增加所述第一金属硅化物层Ila的厚度降低所述多晶娃棚4的寄生电阻。
[0082]步骤十二、如图3H所示，在所述第一金属硅化物层Ila和所述氧化硅层10上形成层间膜12。所述层间膜12叠加在所述氧化硅层10上，所述层间膜12覆盖形成有所述第一金属硅化物层Ila的所述多晶硅栅4，以及所述层间膜12覆盖所述多晶硅栅4外部的形成有所述源区7、所述漏区8和所述沟道引出区9的所述硅外延层2表面。
[0083]步骤十三、如图31所示，采用光刻刻蚀工艺形成下沉通孔13，所述下沉通孔13穿过所述层间膜12、所述沟道引出区9、所述沟道区6和所述硅外延层2，所述下沉通孔13的底部进入到所述硅衬底I中，所述下沉通孔13用于实现所述源区7和所述硅衬底I的连接。
[0084]步骤十四、如图31所示，在所述下沉通孔13的位于所述层间膜12底部的硅中进行第一导电类型离子注入。
[0085]步骤十五、如图3J所示，采用光刻刻蚀工艺在所述源区7和所述漏区8的顶部分别形成接触孔14，所述接触孔14的刻蚀区域由光刻胶5a图形定义。所述接触孔14穿过所述层间膜12和对应的所述源区7或所述漏区8接触。所述源区7顶部的所述接触孔14的宽度为0.6微米?0.8微米。
[0086]步骤十六、如图3J所示，在所述接触孔14底部的所述源区7或所述漏区8表面进行第二导电类型离子注入。
[0087]步骤十七、如图3K所示，淀积第二钛和氮化钛层，所述第二钛和氮化钛层的厚度为300埃。采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述源区7和所述漏区8表面都形成第二金属硅化物层lib、在所述下沉通孔13的位于所述层间膜12底部的硅表面形成第三金属硅化物层Ilc ;所述第二金属硅化物层Ilb和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触，所述第三金属硅化物层Ilc和其底部的硅形成欧姆接触；所述第一金属硅化物层Ila的厚度大于所述第二金属硅化物层Ilb的厚度，所述第二金属硅化物层IIb和所述第三金属硅化物层IlC的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层IIb的厚度来降低所述第二金属硅化物层Ilb对所述源区7和所述漏区8的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDM0S器件的反向击穿电压稳定。
[0088]步骤十八、生长金属钨将所述接触孔14和所述下沉通孔13完全填满。
[0089]本发明实施例方法中，所述RFLDM0S器件能为N型器件或P型器件，当本发明实施例方法形成的RFLDM0S器件为N型器件时，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；此时步骤五中所述沟道区6的P型离子注入的能量为50kev左右，注入剂量为lE12cm_2?lE13cm_2 ;步骤六中所述源区7和所述漏区8的N型重掺杂离子注入的剂量为lE15cm 2 左右。
[0090]当本发明实施例一方法形成的RFLDM0S器件为P型器件时，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
[0091]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种RFLDMOS器件，其特征在于，包括: 第一导电类型重掺杂的娃衬底； 第一导电类型掺杂的娃外延层，该娃外延层形成于所述娃衬底表面上； 漂移区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第二导电类型离子注入区组成，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度； 沟道区，由形成于所述硅外延层的选定区域中的第一导电类型离子注入区组成，所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触，或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述娃外延层相连接； 多晶硅栅，形成于所述硅外延层上方，所述多晶硅栅和所述硅外延层间隔离有栅介质层，所述多晶硅栅覆盖部分所述沟道区并延伸到所述漂移区上方，被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道； 源区，由形成于所述沟道区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准； 漏区，由形成于所述漂移区中的第二导电类型重掺杂区组成，所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离； 沟道引出区，由形成于所述沟道区中的第一导电类型重掺杂区组成，所述沟道引出区和所述源区接触； 在所述多晶硅栅的顶部表面形成有第一金属硅化物层，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻； 层间膜，所述层间膜覆盖形成有所述第一金属硅化物层的所述多晶硅栅，以及所述层间膜覆盖所述多晶硅栅外部的形成有所述源区、所述漏区和所述沟道引出区的所述硅外延层表面； 在所述源区和所述漏区的顶部分别形成有接触孔，所述接触孔穿过所述层间膜和对应的所述源区或所述漏区接触，在所述接触孔底部的所述源区或所述漏区表面增加了一次第二导电类型离子注入且在该第二导电类型离子注入区表面形成有第二金属硅化物层，所述第二金属硅化物层和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触；所述源区顶部的所述接触孔和所述第二金属硅化物层还横向延伸到所述沟道引出区表面并和所述沟道引出区相接触； 下沉通孔，所述下沉通孔穿过所述层间膜、所述沟道引出区、所述沟道区和所述硅外延层，所述下沉通孔的底部进入到所述硅衬底中，所述下沉通孔用于实现所述源区和所述硅衬底的连接，所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的硅表面形成有第三金属硅化物层，该第三金属硅化物层和其底部的硅形成欧姆接触； 所述第一金属硅化物层、所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层都由形成有硅表面的钛或氮化钛经快速热退火后形成，所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定。
2.如权利要求1所述RFLDMOS器件，其特征在于:所述第一金属硅化物层由1000埃的第一钛层经快速热退火后形成；所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层由300埃的第二钛和氮化钛层经快速热退火后形成。
3.如权利要求1所述RFLDMOS器件，其特征在于:所述源区顶部的所述接触孔的宽度为0.6微米?0.8微米。
4.如权利要求1所述RFLDMOS器件，其特征在于:所述RFLDMOS器件为N型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，所述RFLDMOS器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
5.一种RFLDMOS器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、在第一导电类型重掺杂的硅衬底表面上外延生长形成第一导电类型掺杂的硅外延层； 步骤二、在所述硅外延层表面依次淀积栅介质层、多晶硅，对所述多晶硅进行注入掺杂； 步骤三、采用光刻刻蚀工艺对所述多晶硅进行刻蚀形成多晶硅栅； 步骤四、在形成有所述多晶硅栅的所述硅外延层中进行全面第二导电类型离子注入，由位于所述多晶硅栅第二侧的第二导电类型离子注入区组成漂移区，所述漂移区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述漂移区的深度小于所述硅外延层的厚度； 步骤五、在所述硅外延层的选定区域中的进行第一导电类型离子注入形成沟道区，形成所述沟道区的选定区域由光刻工艺定义、且所述沟道区的选定区域和所述多晶硅栅的第一侧自对准；进行快速热退火推进，快速热退火推进后所述沟道区和所述漂移区都相所述多晶硅栅底部扩散，所述沟道区和所述漂移区在横向上直接接触、或者所述沟道区和所述漂移区在横向上通过所述硅外延层相连接；所述沟道区的顶部表面和所述硅外延层的顶部表面相平、所述沟道区的深度小于所述硅外延层的厚度；被所述多晶硅栅覆盖的所述沟道区表面用于形成沟道； 步骤六、光刻定义出源区和漏区，进行第二导电类型重掺杂离子注入形成所述源区和所述漏区，所述源区和所述多晶硅栅的第一侧自对准；所述漏区和所述多晶硅栅的第二侧相隔一横向距离； 步骤七、光刻定义出沟道引出区，进行第一导电类型重掺杂离子注入形成所述沟道引出区，所述沟道引出区和所述源区接触； 步骤八、在形成所述沟道引出区后的所述硅外延层正面淀积氧化硅层，所述氧化硅层覆盖所述多晶硅栅顶部、侧部表面以及所述多晶硅栅外部的所述硅外延层表面； 步骤九、采用干法刻蚀工艺将所述多晶硅栅顶部表面的所述氧化硅层去除，所述多晶硅栅侧部表面和外部的所述氧化硅层保留，所述多晶硅栅侧部表面的所述氧化硅层作为所述多晶娃棚的侧墙； 步骤十、淀积第一钛层，所述第一钛层和所述多晶硅栅的顶部表面接触并延伸到所述多晶硅栅外部的所述氧化硅层表面； 步骤十一、采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述多晶硅栅的顶部表面形成第一金属硅化物层；去除所述多晶硅栅外部的所述氧化硅层表面的所述第一钛层，通过增加所述第一金属硅化物层的厚度降低所述多晶硅栅的寄生电阻； 步骤十二、在所述第一金属硅化物层和所述氧化硅层上形成层间膜； 步骤十三、采用光刻刻蚀工艺形成下沉通孔，所述下沉通孔穿过所述层间膜、所述沟道引出区、所述沟道区和所述硅外延层，所述下沉通孔的底部进入到所述硅衬底中，所述下沉通孔用于实现所述源区和所述硅衬底的连接； 步骤十四、在所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的硅中进行第一导电类型离子注A ； 步骤十五、采用光刻刻蚀工艺在所述源区和所述漏区的顶部分别形成接触孔，所述接触孔穿过所述层间膜和对应的所述源区或所述漏区接触； 步骤十六、在所述接触孔底部的所述源区或所述漏区表面进行第二导电类型离子注A ； 步骤十七、淀积第二钛和氮化钛层，采用快速热退火工艺进行钛和硅的合金化，合金化后在所述源区和所述漏区表面都形成第二金属硅化物层、在所述下沉通孔的位于所述层间膜底部的娃表面形成第三金属娃化物层，所述第二金属娃化物层和其底部的第二导电类型离子注入区形成欧姆接触，所述第三金属硅化物层和其底部的硅形成欧姆接触；所述第一金属硅化物层的厚度大于所述第二金属硅化物层的厚度，所述第二金属硅化物层和所述第三金属硅化物层的厚度相同，通过降低所述第二金属硅化物层的厚度来降低所述第二金属硅化物层对所述源区和所述漏区的第二导电类型重掺杂区的消耗，使RFLDMOS器件的反向击穿电压稳定； 步骤十八、生长金属钨将所述接触孔和所述下沉通孔完全填满。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于:步骤十中所述第一钛层的厚度为1000埃，步骤十七中所述第二钛和氮化钛层的厚度为300埃。
7.如权利要求5所述方法，其特征在于:步骤二中所述栅介质层的材料为氧化层，所述栅介质层的厚度为150埃?300埃，所述多晶硅的厚度为3000埃。
8.如权利要求5所述方法，其特征在于:步骤八中所述氧化硅层的厚度为800埃。
9.如权利要求5所述方法，其特征在于:步骤十五中所述源区顶部的所述接触孔的宽度为0.6微米?0.8微米。
10.如权利要求5所述方法，其特征在于:所述RFLDMOS器件为N型器件，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型；或者，所述RFLDMOS器件为P型器件，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。
【文档编号】H01L29/423GK104425588SQ201310365072
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】遇寒, 周正良, 李 昊, 蔡莹 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司