Rfldmos工藝中穩定柵極形貌的工藝方法
【技術領域】
[00011本發明涉及半導體集成電路工藝制造領域，特別涉及一種RFLDM0S中的柵極的制 造方法。
【背景技術】
[0002] 用于基站等的大功率射頻器件RFLDMOS (橫向擴散金屬氧化物半導體)包括如下結 構:源極13、漏極14、柵極15、溝道16和基極、及法拉第屏蔽環17,詳細結構見圖1。器件位于 在重摻雜基板11的生長的外延層12中，漏端14有一個較長的漂移區以得到所需的擊穿電 壓，法拉第屏蔽環17由在漏端14加一層薄介質和金屬板組成。溝道16由自對準柵極15源端 邊緣的P型離子注入，并通過長時間高溫推進形成，其引出端在源的同一側，器件的源和溝 道要連接到重摻雜的基板上。溝道16的長短濃淡就決定了器件的閾值電壓的高低。
[0003] 對于RFLDMOS器件來說，由于溝道16是通過自對準柵極15源端邊緣注入形成，柵極 15源端的形貌就大大影響了注入離子的多少，也就影響了器件的閾值電壓，柵極15形貌的 穩定性對器件閾值電壓的穩定性有著至關重要的作用。
[0004] 而RFLDMOS器件的柵極的清除率(clear ratio)非常大，而且多晶娃柵極是一步法 刻蝕出來的，對于刻蝕來講，柵極的形貌就非常難穩定，存在wafer to wafer和center to edge的差異性，從而導致了閾值電壓也存在wafer to wafer和center to edge的差異。
[0005] 因此，如何在RFLDMOS制備中，穩定柵極的形貌，便成為本領域一個亟待解決的問 題。
【發明內容】
[0006] 本發明需要解決的技術問題是提供一種RFLDMOS工藝中穩定柵極形貌的工藝方 法，以解決在RFLDMOS的制備工藝中，柵極形貌不穩定而導致RFLDMOS的閾值電壓不穩定的 問題。
[0007] 為解決上述問題，本發明提供一種RFLDMOS工藝中穩定柵極形貌的工藝方法，其包 括步驟：
[0008] 1)在P型輕摻雜外延上生長一層柵氧化硅形成柵氧層。
[0009] 2)在柵氧層上淀積一層多晶硅形成多晶硅柵。
[0010] 3)先通過一次光刻，定義出器件柵極的源端和漏端的其中一端，進行第一次刻蝕， 去除光刻膠，形成柵極的一半。
[0011] 4)再進行第二次光刻，定義出器件柵極的另一端，再進行第二次刻蝕，去除光刻 膠。
[0012] 這樣就通過兩步刻蝕形成了完整的柵極，而單次刻蝕時的清除率(clear ratio) 也得到了降低，有利于柵極形貌的穩定，進而提高了器件的閾值電壓的穩定。
[0013] 優選地，該柵氧層的厚度可以根據器件需要進行調整，其形狀也可以通過光刻刻 蝕進行改變。
[0014] 優選地，該多晶硅柵的厚度為0.25~0.35μπι，其可以根據器件的需要進行調整。進 一步優選地，該多晶硅柵的厚度為〇. 3μπι。
[0015] 優選地，對于漏端有厚柵氧而源端有薄柵氧的器件：
[0016] 其在步驟1)中，形成柵氧層后，對該柵氧層進行刻蝕，使源端部分的柵氧層的厚度 降低形成薄柵氧;在刻蝕時，在源端保留一厚柵氧區，該厚柵氧區的柵氧不予刻蝕，其厚度 保持不變。
[0017] 在步驟3)中，在多晶硅柵上進行第一次光刻和刻蝕，刻蝕器件柵極的源端一側，且 保留一條多晶娃虛擬線(dummy線）；該虛擬線(dummy線)位于厚柵氧區，且長度比該厚柵氧 區小;去除光刻膠;進一步優選地，該虛擬線(du_y線）的長度比該厚柵氧區的長度小0.2~ 0.4μηι ;更進一步優選地，該虛擬線(du_y線）的長度比該厚柵氧區的長度小0.3μηι。
[0018] 在步驟4)中，在多晶硅柵上進行第二次光刻和刻蝕，在光刻中，不僅打開漏端，而 且打開源端一側的虛擬線(dummy線），且打開源端一側的虛擬線(dummy線)時的打開長度比 虛擬線(dummy線）大，如此，在刻蝕時，在形成柵極的漏端的同時，刻蝕除去虛擬線(dummy 線），形成一個完整的柵極。進一步優選地，該打開長度每側比虛擬線(du_y線)多出0.05~ 0.3μηι。更進一步優選地，該打開長度每側比虛擬線(dummy線)多出0.15μηι。
[0019] 本發明提供一種RFLDM0S工藝中穩定柵極形貌的工藝方法，采用兩步刻蝕的方法 形成柵極，于現有技術的通過一步刻蝕形成柵極的方法相比，降低了單次刻蝕的清除率 (clear ratio)，對刻蝕來講能夠更穩定的控制柵極的形貌，從而達到穩定閾值電壓的目 的。同時，對于對于漏端有厚柵氧而源端有薄柵氧的器件，通過在源端引入虛擬線（dummy 線）的中間工藝，進一步降低了源端在單次刻蝕時的清除率(clear ratio)，使刻蝕能夠更 穩定的控制柵極的形貌，從而使器件的閾值電壓的穩定性更佳。
【附圖說明】
[0020] 圖1為RFLDM0S的結構示意圖。
[0021] 圖2為實施例一步驟1)示意圖。
[0022]圖3為實施例一步驟2)示意圖。
[0023]圖4為實施例一步驟3)示意圖。
[0024]圖5為實施例一步驟4)示意圖。
[0025] 圖6為實施例二步驟1)示意圖。
[0026] 圖7為實施例二步驟2)示意圖。
[0027]圖8為實施例二步驟3)示意圖。
[0028]圖9為實施例二步驟4)中光刻示意圖。
[0029] 圖10為實施例二步驟4)刻蝕、除光刻膠示意圖。
[0030] 圖11為本發明的步驟流程圖。
[0031] 在說明書附圖中用到的符號的含義解釋額如下：
[0032] 11重摻雜基板 12外延層
[0033] 13源極 14漏極
[0034] 15柵極 16溝道
[0035] 17法拉第屏蔽環 1 重摻雜基板
[0036] 2 型輕摻雜外延層 3 柵氧層
[0037] 31厚柵氧區 4 多晶硅柵
[0038] 41虛擬線(dummy線）5 光刻膠
[0039] 6 柵極 L 打開長度
【具體實施方式】
[0040] 為使審查員對本發明的原理、方法和功效有更深入的了解，結合說明書附圖，現采 用【具體實施方式】的形式對本發明解釋如下：
[0041] 實施例一：
[0042] 一種RFLDM0S工藝中穩定柵極形貌的工藝方法，包括如下步驟：
[0043] 1)在P型輕摻雜外延層2上生長一層厚度為650A的柵氧化硅形成柵氧層3，對該柵 氧層的源端一側進行刻蝕，使其厚度為350A，形成