射频ldmos器件及工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体领域，特别是指一种射频LDM0S器件，本发明还涉及所述射频 LDM0S器件的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 射频LDM0S化DM0S laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor)器件是半 导体集成电路技术与微波电子技术融合而成的新一代集成化的固体微波功率半导体产品， 具有线性度好、增益高、耐压高、输出功率大、热稳定性好、效率高、宽带匹配性能好、易于和 M0S工艺集成等优点，并且其价格远低于神化嫁器件，是一种非常具有竞争力的功率器件， 被广泛用于GSM、PCS、W-CDMA基站的功率放大器，W及无线广播与核磁共振等方面。
[000引在射频LDM0S的设计过程中，要求大的击穿电压BV和小的导通电阻Rdson，较高 的击穿电压有助于保证器件在实际工作时的稳定性，如工作电压为28~30V的射频LDM0S 器件，其击穿电压需要达到65V W上。而导通电阻Rdson则会直接影响到器件射频特性，女口 增益与效率等特性。同时，为获得良好的射频性能，要求其输入电容Cgs和输出电容Cds也 要尽可能小，从而减小寄生电容对器件增益与效率的影响。较低的输出电容Cds有助于获 得更好的增益和频率，而输出电容Cds则与器件的N型漂移区和衬底直接相关。一般射频 LDM0S管结构如图1所示，其中1是P型衬底，10是P型外延，11是P型体区，12是N型漂 移区，23是源区，21是漏区。N型漂移区从漏端到栅端所承受的电场强度是不均匀的，图中 轻惨杂的N型漂移区12为均匀惨杂，没有进行相应的优化。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种射频LDM0S器件，其具有阶梯状的N型轻 惨杂漂移区。
[0005] 本发明所要解决的另一技术问题是提供所述射频LDM0S器件的工艺方法。
[0006] 为解决上述问题，本发明所述的射频LDM0S器件，在P型衬底上具有P型外延，所 述P型外延中具有P型体区，W及位于P型体区中的重惨杂P型区和所述射频LDM0S器件 的源区；
[0007] 所述P型外延中还具有轻惨杂漂移区，轻惨杂漂移区中具有所述LDM0S器件的漏 区；
[0008] 所述P型体区与轻惨杂漂移区之间的娃表面具有栅氧及覆盖在栅氧之上的多晶 娃栅极；多晶娃栅极及靠近多晶娃栅极的轻惨杂漂移区之上覆盖氧化层，氧化层上具有法 拉第环；
[0009] 在P型体区远离轻惨杂漂移区的一侧具有穿通外延层且其底部位于P型衬底的鹤 塞，鹤塞上端连接所述重惨杂P型区；
[0010] 所述轻惨杂漂移区是通过多次分区域进行不同能量离子注入形成的阶梯状分布。
[0011] 进一步地，所述的阶梯状分布的轻惨杂漂移区是从漏区向多晶娃栅极方向杂质注 入深度逐渐增大。
[0012] 本发明所述的射频LDM0S器件的工艺方法，包含如下工艺步骤：
[0013] 第1步，在P型衬底上生长P型外延，再生长一层栅氧，光刻定义打开第一区域，所 述第一区域紧靠后续将要形成的多晶娃栅极，进行第一次离子注入；
[0014] 第2步，利用光刻胶定义打开第二区域，所述第二区域紧靠第一区域，位于远离多 晶娃栅极的一侧，进行第二次离子注入；
[0015] 第3步，再利用光刻胶定义打开第一区域和第H区域，所述第H区域紧靠第二区 域，进行第H次离子注入；
[0016] 第4步，器件表面淀积一层多晶娃并对多晶娃及栅氧进行刻蚀，形成多晶娃栅极；
[0017] 第5步，形成P型体区，光刻定义出源区、漏区W及体区引出区，完成离子注入；
[0018] 第6步，淀积氧化娃层及金属层并刻蚀，形成法拉第环结构；制作鹤塞。
[0019] 进一步地，所述第一区域紧靠多晶娃栅极，开口宽度为1~1. Sum ;第一次离子注 入杂质为磯或神，注入能量为200~500KeV，注入剂量为5x10"~4xl〇i2cm- 2。
[0020] 进一步地，第二区域紧靠第一区域，开口宽度为1~1. 5 y m ;第二次离子注入杂质 为磯或神，注入能量为50~300KeV，注入剂量为5x10"~4xl〇i2cm- 2。
[0021] 进一步地，所述第3步中，第H区域紧靠第二区域，开口宽度为1~1. 5 y m ;第H 次离子注入杂质为磯或神，注入能量为50~300KeV，注入剂量为5xl〇ii~4xl〇i2cm- 2。
[0022] 进一步地，所述第5步中，P型体区的形成为两种方式；一种在多晶娃栅极形成之 前通过离子注入及高温推进形成，另一种是通过自对准工艺及高温推进形成；P型体区的 惨杂杂质为测，注入能量为30~80KeV，注入剂量为lxl〇i 2~lxl〇i4cnT2 ;源区及漏区均为重 惨杂N型区，注入杂质为磯或神，注入能量为200KeV W下，注入剂量为1x10"~lxl〇i6cnT2 ; P型体区中的体区引出区注入杂质为测或二氣化测，注入能量为lOOKeV W下，注入剂量为 lxl〇13 ~lxl〇16cm-2。
[0023] 进一步地，所述第6步中，淀积的氧化娃层厚度为1000~4000A。
[0024] 本发明所述的射频LDM0S器件及工艺方法，通过对N型漂移区形貌与惨杂浓度的 调节，改善了 N型漂移区与衬底之间耗尽区的形貌，该阶梯结构同时也增强了法拉第环对 漂移区的控制，使电场分布更加均匀，从而在提高器件击穿电压BV，保持导通电阻RDSon不 变的情况下，降低器件的输出电容Cds。
【附图说明】
[00巧]图1是传统射频LDM0S器件的结构示意图。
[0026] 图2~7是本发明工艺步骤不意图。
[0027] 图8是本发明工艺步骤流程图。
[0028] 图9~10是本发明与传统LDM0S的仿真对比图。
[0029] 附图标记说明
[0030] 1是P型衬底，5是第一区域，6是第二区域，7是第H区域，10是P型外延层，11是 P型体区，12是均匀轻惨杂漂移区，13是鹤塞，14是栅氧，15是多晶娃栅极，16是氧化层，17 是法拉第环，21是漏区，22是重惨杂P型区，23是源区，105是光刻化。
【具体实施方式】
[0031] 本发明所述的射频LDM0S器件，如图7所示，在P型衬底1上具有P型外延10,所 述P型外延10中具有P型体区11，W及位于P型体区11中的重惨杂P型区22和所述射频 LDM0S器件的源区23。
[0032] 所述P型外延10中还具有轻惨杂漂移区，所述轻惨杂漂移区是通过多次分区域进 行不同能量离子注入形成的阶梯状分布。从图中可W看出，所述的阶梯状分布的轻惨杂漂 移区包括分H次离子注入形成的区域，第一次离子注入形成第一区域5,该区域紧靠多晶娃 栅极15,其离子注入能量最高，形成的结深最深；第二次离子注入形成第二区域6,离子注 入能量稍低于第一区域5,形成比第一区域5略浅的结深；第H次注入是同时对第一区域5 和第H区域7进行，即第一区域5进行了两次注入，图中所示的第一区域5的上部是两次注 入的叠加。第H次注入形成的结深最浅，因此与前第二区域6、第一区域5形成结深逐渐加 深的阶梯状结构。第H区域7其中具有所述LDM0S器件的漏区21。
[0033] 所述P型体区11与轻惨杂漂移区之间的娃表面具有栅氧14及覆盖在栅氧之上的 多晶娃栅极15 ;多晶娃栅极15及靠近多晶娃栅极的轻惨杂漂移区之上覆盖氧化层16,氧化 层16上具有法拉第环17。
[0034] 在P型体区11远离轻惨杂漂移区的一侧具有穿通外延层10且其底部位于P型衬 底1的鹤塞13,鹤塞13上端连接所述重惨杂P型区22。
[00巧]本发明所述的射频LDM0S器件的工艺方法，列举一实施例说明如下：
[003引 工艺步骤：
[0037] 第1步，如图2所示，在P型衬底1上生长P型外延10,再生长一层栅氧14,光刻 胶105定义打开第一区域5,所述第一区域5紧靠后续将要形成的多晶娃栅极，进行第一次 离子注入。所述第一区域5开口宽度为1~1. 5