本發(fā)明涉及的是一種射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于半導(dǎo)體微電子設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在微波技術(shù)領(lǐng)域，射頻ldmos器件越來越廣泛的應(yīng)用于通訊基站、廣播電視以及現(xiàn)代雷達系統(tǒng)上。為了不斷提高ldmos的頻率性能，ldmos柵的特征尺寸不斷減小，從初始微米級不斷降低到目前的亞微米級，工作頻率從也從1ghz左右提升到目前3.8ghz。從理論上來說，柵的橫向特征尺寸減小，使得器件輸入電容降低，根據(jù)公式ft=gm/2πciss，輸入電容ciss越小，則截至頻率ft越高，則器件的頻率性能也就越高，其中ciss主要由柵下本征電容、柵與側(cè)壁源場板之間的寄生電容組成。工藝制造過程實現(xiàn)ldmos結(jié)構(gòu)時，其柵的縱向高度有一定的尺寸要求，低于這個尺寸時會引起離子注入的雜質(zhì)穿透多晶硅，無法實現(xiàn)自對準摻雜。例如，保持縱向尺寸0.5μm不變，柵橫向尺寸從1μm減小到0.25μm，輸入電容ciss并不能減小為原來的1/4，實際上可能還不到原來的1/2。電容的非等比例減小，將嚴重的限制了器件頻率性能的提高。

因此，必須降低柵的高度尺寸，這樣才能有效減小柵與側(cè)壁源場板之間的面積，從而減小柵側(cè)壁寄生電容，實現(xiàn)輸入電容ciss最小化，有效提高ldmos器件的頻率性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出的是一種射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)及其制備方法，其目的旨在克服柵自對準技術(shù)對柵厚度的限制，有效減小柵厚度，降低柵與側(cè)壁源場板之間的電容，從而提高器件的頻率性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，對于亞微米柵的射頻ldmos器件，在柵氧化層表面形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)，經(jīng)過柵自對準摻雜后，去除polysi上面的sio2層，形成polysi薄柵結(jié)構(gòu)。

制備射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)的方法，包括如下步驟：

（1）在柵氧化層表面lpcvd淀積摻雜polysi；

（2）在摻雜polysi表面lpcvd淀積sio2；

（3）光刻、干法刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；icp刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)；

（4）采用柵自對準技術(shù)，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜；

（5）在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面淀積sio2覆蓋層；

（6）在sio2覆蓋層表面旋涂一層均勻的光刻膠；

（7）采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層；

（8）濕法刻蝕柵表面的sio2，終止于polysi；

（9）去除表面殘留的全部光刻膠；

（10）光刻、干法刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，去除光刻膠；

（11）在硅表面濺射金屬層，進行高溫合金退火，形成柵源漏合金；

（12）去除硅表面未形成合金的殘留金屬。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)的相比，本發(fā)明解決了ldmos柵尺寸等比例縮小時，縱向尺寸減小與ldmos工藝不兼容的問題，采用polysi/sio2結(jié)構(gòu)滿足了自對準摻雜的屏蔽厚度要求；由光刻圖形決定了柵的橫向線寬，由polysi厚度決定了柵的縱向尺寸，可實現(xiàn)ldmos柵的橫向和縱向的等比例縮小，有效降低了ldmos各電極之間的寄生電容，提高了器件的頻率性能；與常規(guī)的ldmos工藝完全兼容，不增加額外的光刻工序。

附圖說明

圖1是在柵氧化層表面淀積摻雜polysi的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是在摻雜polysi表面淀積sio2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是光刻、刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是采用柵自對準技術(shù)，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面淀積sio2覆蓋層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是在sio2覆蓋層表面旋涂形成一層均勻的光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是濕法刻蝕柵表面的sio2，終止于polysi的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是去除表面殘留的全部光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是光刻、刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，去除光刻膠的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是在硅表面濺射金屬層，進行高溫合金退火，形成柵源漏合金的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是去除硅表面未形成合金的殘留金屬的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明制備的薄柵結(jié)構(gòu)的整體示意圖；

圖中的1是襯底、2是柵氧化層、3是polysi，4是sio2層、5是sio2覆蓋層、6是光刻膠、7是合金、8是金屬層。

具體實施方式

一種射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，對于亞微米柵的射頻ldmos器件，在柵氧化層表面形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)，經(jīng)過柵自對準摻雜后，去除polysi上面的sio2層，形成polysi薄柵結(jié)構(gòu)。

制備射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)的方法，包括如下步驟：

（1）在柵氧化層表面lpcvd淀積摻雜polysi；

（2）在摻雜polysi表面lpcvd淀積sio2；

（3）光刻、干法刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；icp刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)；

（4）采用柵自對準技術(shù)，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜；

（5）在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面lpcvd淀積sio2覆蓋層；

（6）在sio2覆蓋層表面旋涂一層均勻的光刻膠；

（7）采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層；

（8）濕法刻蝕柵表面的sio2，終止于polysi；

（9）去除表面殘留的全部光刻膠；

（10）光刻、刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，去除光刻膠；

（11）在硅表面濺射金屬層，進行高溫合金退火，形成柵源漏合金；

（12）去除硅表面未形成合金的殘留金屬。

所述步驟（1）中的柵氧化層厚度為100?~500?；所述摻雜polysi厚度為2000?~

4000?，摻雜polysi為摻磷polysi或摻砷polysi。

所述步驟（2）中的sio2厚度為1500?~3500?。

所述步驟（5）中的sio2覆蓋層厚度為300?~1000?。

所述步驟（6）中的光刻膠厚度為0.7μm~1.5μm。

所述步驟（11）中的金屬層為鈷、鈦、鉬或鉑。

下面結(jié)合圖1~圖13給出制備射頻ldmos的薄柵結(jié)構(gòu)的流程：

如附圖1所示，在柵氧化層表面淀積2000?~4000?摻雜polysi；

如附圖2所示，在摻雜polysi表面淀積1500?~3500?sio2；

如附圖3所示，光刻、刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)；

如附圖4所示，采用柵自對準技術(shù)，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜；

如附圖5所示，在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面淀積300?~1000?sio2覆蓋層；

如附圖6所示，在sio2覆蓋層表面旋涂形成0.7μm~1.5μm均勻的光刻膠；

如附圖7所示，采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層；

如附圖8所示，濕法刻蝕柵表面的sio2，終止于polysi；

如附圖9所示，去除表面殘留的全部光刻膠；

如附圖10所示，光刻、刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，去除光刻膠；

如附圖11所示，在硅表面濺射金屬層，進行高溫合金退火，形成柵源漏合金；

如附圖12所示，去除硅表面未形成合金的殘留金屬。

下面通過具體的實施例詳細說明本發(fā)明。

實施例1

（1）在硅外延層表面熱生長200?柵氧化層，然后lpcvd淀積3000?摻砷polysi；

（2）在摻砷polysi表面lpcvd淀積1500?sio2；

（3）光刻、cf4刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；icp刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，iii液去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)；

（4）采用柵自對準技術(shù)，使用離子注入的方式，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜；

（5）在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面lpcvd淀積500?sio2覆蓋層；

（6）在sio2覆蓋層表面旋涂形成0.8μm均勻的光刻膠；

（7）采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層；

（8）bhf腐蝕柵表面的sio2，終止于polysi；

（9）iii液去除表面殘留的全部光刻膠；

（10）光刻、cf4刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，iii液去除光刻膠；

（11）硅表面濺射金屬鈷，450℃合金退火，形成柵源漏合金；

（12）i液和iii液去除硅表面未形成合金的殘留金屬鈷。

實施例2

（1）在硅外延層表面熱生長200?柵氧化層，然后lpcvd淀積3000?摻砷polysi；

（2）在摻砷polysi表面lpcvd淀積2000?sio2；

（3）光刻、cf4刻蝕表面sio2，終止于摻雜polysi；icp刻蝕摻雜polysi，終止于柵氧化層，iii液去除光刻膠，形成polysi/sio2柵結(jié)構(gòu)；

（4）采用柵自對準技術(shù)，使用離子注入的方式，進行射頻ldmos的溝道、漂移區(qū)、源漏的常規(guī)摻雜；

（5）在柵結(jié)構(gòu)和柵氧化層表面lpcvd淀積600?sio2覆蓋層；

（6）在sio2覆蓋層表面旋涂形成1μm均勻的光刻膠；

（7）采用等離子膠回刻，去除柵表面的光刻膠，露出柵表面的sio2覆蓋層；

（8）bhf腐蝕柵表面的sio2，終止于polysi；

（9）iii液去除表面殘留的全部光刻膠；

（10）光刻、cf4刻蝕源漏合金區(qū)，終止于硅襯底表面，iii液去除光刻膠；

（11）硅表面濺射金屬鉑，600℃合金退火，形成柵源漏合金；

（12）王水去除硅表面未形成合金的殘留金屬鉑。