本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體及其制造方法。

背景技術(shù)：

射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Radio Frequency Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor，RF LDMOS)區(qū)別于其他功率器件的最典型特征，在于其源極從背面引出，這樣可以避免封裝時的綁定線(Bond wires)帶來的源極寄生電感，提高RFLDMOS工作速度。傳統(tǒng)工藝中，源極從背面引出的方法，一般是通過大劑量大能量的注入，然后通過長時間高溫推進(jìn)，讓離子穿透外延層至下層的濃襯底，形成下沉層，通過下沉層將正面的源區(qū)引向背面。

然而傳統(tǒng)工藝中，采用長時間高溫推進(jìn)的方法將正面的源區(qū)引向背面，導(dǎo)致正背面之間的電阻增大，提高了器件的導(dǎo)通電阻，降低了器件的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體及其制造方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)通電阻高，性能差的問題。

本發(fā)明的第一個方面是提供一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的制造方法，包括：

在濃襯底上沉積硬掩模，形成硬掩模層；

采用干法刻蝕法對所述硬掩模層進(jìn)行刻蝕，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的所述濃襯底上的硬掩模；

對待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的所述濃襯底的區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成溝槽區(qū)域；

在所述溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層；

采用干法刻蝕法去除所述硬掩模層，在所述輕摻雜外延層上生長柵氧化層；

對所述柵氧化層進(jìn)行刻蝕，形成柵區(qū)，通過所述柵區(qū)對所述輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)；

在所述輕摻雜外延層上沉積介電層和金屬層，在所述濃襯底底部沉積金屬層，形成射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體。

進(jìn)一步地，所述采用干法刻蝕法對所述硬掩模層進(jìn)行刻蝕，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的所述濃襯底上的硬掩模，包括：

在所述硬掩模層上涂布光阻，形成光阻層；

對所述光阻層進(jìn)行曝光和顯影，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)上的所述濃襯底上的光阻；

采用干法刻蝕法進(jìn)行刻蝕，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的所述濃襯底上的硬掩模；

去除光阻層。

進(jìn)一步地，所述對所述柵氧化層進(jìn)行處理，形成柵區(qū)，通過所述柵區(qū)對所述輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，包括：

在所述柵氧化層上沉積多晶硅層，采用具有柵區(qū)圖案的掩模版對所述柵氧化層進(jìn)行刻蝕，形成柵區(qū)；

通過所述柵區(qū)對所述輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入和高溫驅(qū)入，形成體區(qū)；

通過所述柵區(qū)對所述輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，分別形成源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)。

進(jìn)一步地，所述在所述輕摻雜外延層上沉積介電層和金屬層，在所述濃襯底底部沉積金屬層，形成射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體，包括：

在所述輕摻雜外延層上沉積介電層，對所述介電層進(jìn)行刻蝕，形成金屬孔；

在所述金屬孔中沉積金屬，形成金屬圖形；

對所述濃襯底的底部進(jìn)行減?。?/p>

在所述濃襯底的底部沉積金屬層，形成射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體。

進(jìn)一步地，所述硬掩模層的厚度為20000-40000埃。

進(jìn)一步地，所述硬掩模層為二氧化硅層或氮化硅層。

進(jìn)一步地，所述柵氧化層為多晶硅層。

進(jìn)一步地，所述溝槽區(qū)域的厚度為6-15um，所述溝槽區(qū)域的傾斜的側(cè)壁與濃襯底基底表面呈85-90度角。

本發(fā)明的第二個方面提供一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體，包括：

濃襯底，設(shè)置在所述濃襯底上的溝槽區(qū)域，依次設(shè)置在所述溝槽區(qū)域上的柵氧層、介電層和金屬層，設(shè)置在所述濃襯底底部的金屬層；

所述溝槽區(qū)域中設(shè)置有體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移層；

所述濃襯底上設(shè)置有突出部分，所述突出部分與所述源區(qū)接觸，以將源區(qū)引向所述濃襯底的底部。

本發(fā)明中，通過對待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底的區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成溝槽區(qū)域，在溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層，對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，使得位于濃襯底上部的源區(qū)可以直接通過濃襯底引向濃襯底的底部，降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的正背面之間的電阻，從而降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)通電阻，提高了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的制造方法實(shí)施例的流程圖；

圖2為在濃襯底上沉積硬掩模，形成硬掩模層時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底上的硬掩模時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為形成溝槽區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為在所述溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為在所述輕摻雜外延層上沉積介電層和金屬層時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1為本發(fā)明提供的一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的制造方法實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，包括：

101、在濃襯底1上沉積硬掩模，形成硬掩模層2。

在濃襯底上沉積硬掩模，形成硬掩模層時的結(jié)構(gòu)示意圖可以如圖2所示，圖2為在濃襯底上沉積硬掩模，形成硬掩模層時的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，硬掩模層的厚度可以為20000-40000埃。硬掩模層可以為二氧化硅層或氮化硅層。

由于二氧化硅對濃襯底的選擇比很高，也就是說，在二氧化硅的刻蝕過程中，刻蝕氣體對二氧化硅的刻蝕率很高，在二氧化硅刻蝕完后，幾乎不會刻蝕下面的襯底。因此，優(yōu)選的，硬掩模層可以為二氧化硅層。

102、采用干法刻蝕法對硬掩模層2進(jìn)行刻蝕，去除待生成體區(qū)5、源區(qū)6、漂移區(qū)7和漏區(qū)8的濃襯底1上的硬掩模。

去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底上的硬掩模時的示意圖可以如圖3所示，圖3為去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底上的硬掩模時的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，步驟102具體可以包括：在硬掩模層上涂布光阻，形成光阻層；對光阻層進(jìn)行曝光和顯影，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)上的濃襯底上的光阻；采用干法刻蝕法進(jìn)行刻蝕，去除待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底上的硬掩模；去除光阻層。

103、對待生成體區(qū)5、源區(qū)6、漂移區(qū)7和漏區(qū)8的濃襯底的區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成溝槽區(qū)域11。

具體地，溝槽區(qū)域的形狀可以如圖4所示，圖4為形成溝槽區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，溝槽區(qū)域的厚度可以為6-15um，溝槽區(qū)域的傾斜的側(cè)壁與濃襯底基底表面呈85-90度角，如圖4所示。

104、在溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層3。

具體地，可以采用選擇性外壓生長工藝(Selective Epitaxial Growth process，SEG)在溝槽區(qū)域生長一層輕摻雜外延層。輕摻雜外延層的電阻率在3-20歐姆/厘米之間。其中，如圖5所示，圖5為在溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層時的結(jié)構(gòu)示意圖。

105、采用干法刻蝕法去除硬掩模層2，在輕摻雜外延層3上生長柵氧化層4。

其中，柵氧化層為多晶硅層。

106、對柵氧化層4進(jìn)行處理，形成柵區(qū)，通過柵區(qū)對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)5、源區(qū)6、漏區(qū)8和漂移區(qū)7。

其中，步驟106具體可以包括：在柵氧化層4上沉積多晶硅層，采用具有柵區(qū)圖案的掩模版對多晶硅層進(jìn)行刻蝕，形成柵區(qū)；通過柵區(qū)對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入和高溫驅(qū)入，形成體區(qū)；通過柵區(qū)對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，分別形成源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)。如圖6所示，圖6為生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)時的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體地，形成體區(qū)的過程具體可以為：將離子注入到輕摻雜外延層的左側(cè)，通過高溫驅(qū)入，將離子驅(qū)入到輕摻雜外延層的右側(cè)，從而形成體區(qū)。

107、在輕摻雜外延層3上沉積介電層9和金屬層10，在濃襯底底部沉積金屬層10，形成射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體。

具體地，步驟107可以包括：在輕摻雜外延層上沉積介電層，對介電層進(jìn)行刻蝕，形成金屬孔；在金屬孔中沉積金屬，形成金屬圖形；對濃襯底的底部進(jìn)行減??；在濃襯底的底部沉積金屬層，形成射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體。如圖7所示，圖7為在輕摻雜外延層上沉積介電層和金屬層時的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，濃襯底的厚度一般在625～675微米之間，對于RFLDMOS來說，源極從背面引出，漏極在正面，過厚的濃襯底會增加源漏之間的導(dǎo)通電阻。所以在濃襯底的底部沉積金屬層之前需要將濃襯底減薄到100～300微米之間，以降低導(dǎo)通電阻。不僅是RFLDMOS，對于所有功率器件，如VDMOS，TVS，CRD等器件，都需要減薄。也就是只要一極在正面，另一極在背面都需要減薄。所有電極都在正面就不需要。

本發(fā)明中，通過對待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底的區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成溝槽區(qū)域，在溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層，對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，使得位于濃襯底上部的源區(qū)可以直接通過濃襯底引向濃襯底的底部，降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的正背面之間的電阻，從而降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)通電阻，提高了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的性能。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

圖8為本發(fā)明提供的一種射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，包括：

濃襯底1，設(shè)置在濃襯底上的溝槽區(qū)域11，依次設(shè)置在溝槽區(qū)域11上的柵氧層4、介電層9和金屬層10，設(shè)置在濃襯底1底部的金屬層10；

溝槽區(qū)域11中設(shè)置有體區(qū)5、源區(qū)6、漏區(qū)8和漂移層7；

濃襯底1上設(shè)置有突出部分，突出部分與源區(qū)6接觸，以將源區(qū)6引向濃襯底1的底部。

其中，各層的生長或沉積方法參見圖1所示實(shí)施例，此處不再進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明中，通過對待生成體區(qū)、源區(qū)、漂移區(qū)和漏區(qū)的濃襯底的區(qū)域進(jìn)行刻蝕，形成溝槽區(qū)域，在溝槽區(qū)域生長輕摻雜外延層，對輕摻雜外延層進(jìn)行離子注入，生成體區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)和漂移區(qū)，使得位于濃襯底上部的源區(qū)可以直接通過濃襯底引向濃襯底的底部，降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的正背面之間的電阻，從而降低了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)通電阻，提高了射頻橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體的性能。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改， 或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。