射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app与流程

文档序号:12369793阅读:337来源:国知局
射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app与流程

本发明涉及半导体器件制造技术,尤其涉及一种射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app。



背景技术:

射频横向双扩散金属氧化物半导体(RF lateral double-diffused Metal Oxide Semiconductor,简称RF LDMOS)广泛应用于手机基站、广播电视和雷达等领域。

RF LDMOS的结构一般由以下几个部分构成:漏区、漂移区、体区、源区、P+区、下沉区以及多晶硅栅极区。漂移区主要起耐高压作用,在能容许的较高电压下,漂移区及其下面的外延区域会全部耗尽,以达到阻断目的。

在现有的工艺中,制作RF LDMOS漂移区时,通常利用定义漂移区的光刻版定义好漂移区后,用光阻做掩膜,然后注入漂移区离子,从而形成漂移区。这种利记博彩app,不仅使得RF LDMOS的制作过程复杂,而且制作成本较高。



技术实现要素:

本发明提供一种射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app,用于解决现有的制造方法过程复杂,成本高的问题。

本发明实施例提供一种射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app,包括:

向衬底中注入第一预设浓度的下沉区离子,并通过高温驱入形成具有第一预设浓度的下沉区;

向形成所述具有第一预设浓度的下沉区的衬底中注入第二预设浓度的体 区离子,并通过高温驱入形成具有第二预设浓度的体区;

向形成所述具有第二预设浓度的体区的衬底上注入第三预设浓度的漂移区离子,形成具有第三预设浓度的漂移区、具有第四预设浓度的下沉区和具有第五预设浓度的体区,所述第二预设浓度小于所述第一预设浓度,所述第三预设浓度小于所述第二预设浓度,所述第四预设浓度小于所述第一预设浓度,所述第五预设浓度小于所述第二预设浓度;

在所述形成具有第三预设浓度的漂移区的衬底上形成源区、漏区和P+区。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,第三预设浓度在1E12个/平方厘米至5E13个/平方厘米之间。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,第二预设浓度在1.1E13个/平方厘米至1.5E14个/平方厘米之间。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,第一预设浓度在1E15个/平方厘米至1E16个/平方厘米之间。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,所述向形成所述第一下沉区的衬底中注入第二预设浓度的下沉区离子之前,还包括:

在形成所述具有第一浓度的下沉区的衬底上生长栅氧化层和多晶硅,并对所述多晶硅进行低阻化注入,对所述多晶硅进行光刻和刻蚀,形成多晶硅栅极线条。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,所述在所述形成漂移区的衬底上形成源区、漏区和P+区,包括:

用光刻版定义源区和漏区位置,然后进行离子注入,以形成源区和漏区;

用光刻版定义P+区位置,然后进行离子注入,以形成P+区。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,所述体区离子为硼离子、二氟化硼、磷离子或者砷离子。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,所述漂移区离子为硼离子、二氟化硼、磷离子或者砷离子。

如上所述的RF LDMOS利记博彩app,所述漂移区离子注入能量为40千电子伏特~80千电子伏特。

本发明提供的RF LDMOS利记博彩app,通过控制向下沉区、体区和漂移区 注入的离子浓度,使得在制作漂移区时,无需光刻版定义漂移区,无光阻做掩膜,而直接向整个衬底注入漂移区离子,简化了漂移区的制作过程,从而简化了RF LDMOS的制作过程,节省了成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app的流程示意图;

图2为本发明提供的RF LDMOS的利记博彩app中形成下沉区的结构示意图;

图3为本发明提供的RF LDMOS利记博彩app中形成体区的结构示意图;

图4为本发明提供的RF LDMOS利记博彩app中形成漂移区结构示意图;

图5为本发明提供的N型RF LDMOS利记博彩app流程示意图;

图6为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中具有P型外延的浓衬底的结构示意图;

图7为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中形成栅氧化层和多晶硅的结构示意图;

图8为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中定义体区的结构示意图;

图9为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中形成源区和漏区的结构示意图;

图10为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中形成P+区的结构示意图。

附图标记:

1-衬底; 2-轻掺杂外延; 3-下沉区;

4-栅氧化层; 5-多晶硅栅极; 6-体区;

7-漂移区; 8-1-漏区; 8-2-源区;

9-P+区; 10-光阻。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的射频横向双扩散金属氧化物半导体的制作方 法的流程示意图。如图1所示,本实施例提供的射频横向双扩散金属氧化物半导体的利记博彩app,可以包括:

S10,向衬底中注入第一预设浓度的下沉区离子,并通过高温驱入形成具有第一预设浓度的下沉区。

其中,对于N型RF LDMOS,本实施例中的衬底为P型衬底,相应的外延为P型外延;对于P型RF LDMOS,本实施例中的衬底为N型衬底,相应的外延为N型外延。

参考图2,图2为本发明提供的RF LDMOS的利记博彩app中形成下沉区的结构示意图。

其中,第一预设浓度在1E15个/平方厘米~1E16个/平方厘米之间。下沉区离子注入能量为60千电子伏特(Kiloelectron volt,简称Kev)~200kev,具体的,对于N型RF LDMOS下沉区离子为硼离子或者二氟化硼,对于P型RF LDMOS下沉区离子为磷离子或者砷离子。在进行下沉区离子注入前,需要先用下沉区的光刻板定义下沉区,具体过程可根据现有的下沉区形成方法进行,此处不再赘述。即本步骤中在形成下沉区时,仅对注入的离子浓度进行了控制,实现工艺可参照现有技术,

S11,向形成所述具有第一预设浓度的下沉区的衬底中注入第二预设浓度的体区离子,并通过高温驱入形成具有第二预设浓度的体区。

参考图3,图3为本发明提供的RF LDMOS的利记博彩app中形成体区的结构示意图。

具体的,所述体区离子为硼离子、二氟化硼、磷离子或者砷离子。

其中,对于N型RF LDMOS,注入的体区离子为硼离子或者二氟化硼,对于P型RF LDMOS,注入的体区离子为磷离子或者砷离子。

注入体区离子时,第二预设浓度在1.1E13个/平方厘米至1.5E14个/平方厘米之间。

在本实施例中,在进行体区离子注入前,需要先用光刻板定义体区,具体过程可根据现有的体区形成方法进行,此处不再赘述。

S12,向形成所述具有第二预设浓度的体区的衬底上注入第三预设浓度的漂移区离子,形成具有第三预设浓度的漂移区、具有第四预设浓度的下沉区和具有第五预设浓度的体区。

其中,所述第二预设浓度小于所述第一预设浓度,所述第三预设浓度小于所述第二预设浓度,所述第四预设浓度小于所述第一预设浓度,所述第五预设浓度小于所述第二预设浓度。

参考图4,图4为本发明提供的RF LDMOS的利记博彩app中形成漂移区的结构示意图。

漂移区离子的注入浓度在1E12个/平方厘米至5E13个/平方厘米之间。所述漂移区离子注入能量为40千电子伏特~80千电子伏特。

具体的,所述漂移区离子为硼离子、二氟化硼、磷离子或者砷离子。其中,对于N型RF LDMOS,注入的漂移区离子为磷离子或者砷离子,对于P型RF LDMOS,注入的漂移区离子为硼离子或者二氟化硼。即漂移区离子与体区离子和下沉区离子的特性相反。

可以理解的是,依据离子的补偿效应,即如果N型和P型离子注入在同一个区域里,那么浓的一方就会补偿掉淡的一方,最终这片区域里只体现出浓的一方的非本征特性。所以本发明提供的RF LDMOS的利记博彩app中,由于下沉区离子与漂移区离子特性相反,则第四预设浓度为第一预设浓度与第三预设浓度的差值,第五预设浓度为第二预设浓度与第三预设浓度的差值。

需要说明的是,漂移区离子的注入浓度在选择时,需要根据体区离子的注入浓度确定,使得体区离子补偿完漂移区离子后,在1E13个/平方厘米至1E14个/平方厘米之间。即第五预设的浓度在1E13个/平方厘米至1E14个/平方厘米之间。

具体的,漂移区中的离子注入剂量远远低于源区、漏区、P+区、下沉区3、体区6和多晶硅栅极5中的离子剂量,因此,即使是漂移区7离子注入到了硅片的其他位置(比如源区、漏区、下沉区、体区等),也不会对这些区域的离子分布构成大的影响,也可以说几乎没有影响。所以本发明提供的RFLDMOS的利记博彩app中,在制作漂移区时,不用光刻版来定义漂移区的位置,也无需光阻做掩膜,而是整片硅片都注入漂移区离子。

以N型RF LDMOS为例,由于其他区域,如体区6中P型的体区离子比较浓,且体区起作用的主要是多晶硅栅极下面的体区离子,所以N型的漂移区离子即使注入到体区,对体区P型离子也没有影响,而且对后续浓度更浓的源区、漏区和P+区更加没有影响。

S13,在所述形成具有第三预设浓度的漂移区的衬底上形成源区、漏区和P+区。

具体的,上述S13包括:

用光刻版定义源区和漏区位置,然后进行离子注入,以形成源区和漏区;

用光刻版定义P+区位置,然后进行离子注入,以形成P+区。

同样的,若为N型RF LDMOS,则源区和漏区注入的离子为磷离子或砷离子,若为P型RF LDMOS,则源区和漏区注入的离子为硼离子或二氟化硼。

在完成P+区的制作后,可以按照现有技术进行后端工艺,如接触孔、金属和护层、背面工艺等等,最终完成RF LDMOS的制作。

本实施例提供的RF LDMOS的利记博彩app,通过控制向下沉区、体区和漂移区注入的离子浓度,使得在制作漂移区时,无需光刻版定义漂移区,无光阻做掩膜,而直接向整个衬底注入漂移区离子,简化了漂移区的制作过程,从而简化了RF LDMOS的制作过程,节省了成本。

另外,在上述S10之前,该RF LDMOS的利记博彩app还包括:

形成所述具有第一预设浓度的下沉区的衬底上生长栅氧化层和多晶硅,并对所述多晶硅进行低阻化注入,对所述多晶硅进行光刻和刻蚀,形成多晶硅栅极线条。

具体的,以N型RF LDMOS为例,图5为本发明提供的N型RF LDMOS的利记博彩app流程示意图。

S50,提供一个P型的浓衬底,上面有轻掺杂的P型外延。

如图6所示,图6为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中具有P型外延的浓衬底的结构示意图。

S51,用下沉区的光刻版定义下沉区,并注入下沉区离子,之后进行高温驱入,直到下沉区离子与浓的P型衬底充分接触。

其中,下沉区离子注入能量为60千电子伏特(Kiloelectron volt,简称Kev)~200kev,剂量1E15~1E16(个/平方厘米)。如图2所示。

S52,定义有源区,然后生长栅氧化层和多晶硅,并对多晶硅进行低阻化注入,之后对多晶硅进行光刻和刻蚀,形成多晶硅栅极线条。

其中,注入能量为30kev~100kev,剂量1E15~1E16(个/平方厘米),注入元素为砷离子或者磷离子。如图7所示,图7为本发明提供的制作N型 RF LDMOS方法中形成栅氧化层和多晶硅的结构示意图。

S53,用体区光刻版定义体区,然后进行P型体区离子注入。

其中,注入元素是硼离子或者二氟化硼,注入能量为60~120kev,剂量1.1E13~1.5E14(个/平方厘米)。如图8所示,图8为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中定义体区的结构示意图。

S54,对体区离子进行高温驱入,直到硼离子横向扩散到多晶硅的右侧为止。

其中,温度1100~1200度,时间100~300分钟之间,如图3所示。

S55,注入N型漂移区离子。

其中,注入元素为磷离子或者砷离子,注入能量为40kev~80kev,剂量为1E12~5E13(个/平方厘米),如图4所示。

S56,用光刻版定义源区和漏区位置,然后做离子注入。

其中,注入元素为磷离子或砷离子,注入能量为40kev~100kev,剂量3E15~1E16(个/平方厘米)。如图9所示,图9为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中形成源区和漏区的结构示意图。

S57,用光刻版定义P+区位置,然后做离子注入。

注入元素为硼离子,能量40kev~80kev,剂量1E15~1E16(个/平方厘米)。如图10所示,图10为本发明提供的制作N型RF LDMOS方法中形成P+区的结构示意图。

后端工艺制作,如接触孔、金属和护层、背面工艺等等,可参照现有工艺过程执行,在此不作详细描述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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