高压LDMOS器件及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114242649A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111541450.8(22)申请日2021.12.16(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区祖冲之路1399号(72)发明人杨新杰朱兆强金锋(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人戴广志(51)Int.Cl.H01L21/762(2006.01)H01L21/336(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称高压LDMOS器件及其制备方法(57)摘要本发明提供一种高压LDMOS器件的制备方法，包括：在衬底的第二沟槽中采用热氧化炉管工艺形成隔离层；刻蚀去除部分厚度的衬底和所述隔离层的顶端位置以形成第三沟槽，同时以第三沟槽和隔离层为隔离界限定义出衬底中的有源区区域；最后在所述隔离层顶端的第三沟槽中形成介质层。本发明还提供一种高压LDMOS器件。本申请通过调整定义有源区、形成浅沟槽隔离结构和形成深沟槽隔离层的顺序，先在深沟槽(第二沟槽)中形成隔离层，再定义衬底中的有源区区域，最后形成介质层(浅沟槽隔离结构)，可以避免在高温热氧化形成所述隔离层时，与浅沟槽隔离结构的交界的有源区区域被误氧化的情况，提高了器件的隔离耐压性能，提高了器件的可靠性。CN114242649ACN114242649A权利要求书1/1页1.一种高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底上形成有依次堆叠的衬垫氧化层、氮化硅层和硬掩膜层；刻蚀所述硬掩膜层、所述氮化硅层和所述衬垫氧化层至所述衬底表面以形成第一沟槽；刻蚀所述第一沟槽底壁的所述衬底以形成第二沟槽；采用热氧化炉管工艺在所述第二沟槽中形成一定厚度的隔离层，所述隔离层的上表面与所述衬底的上表面齐平；刻蚀所述硬掩膜层、所述氮化硅层、所述衬垫氧化层、部分厚度的所述衬底和部分厚度的所述隔离层以形成第三沟槽和定义出所述衬底中的有源区区域；形成介质层，所述介质层填充所述第三沟槽；以及，去除所述氮化硅层、所述衬垫氧化层和部分厚度的所述介质层至所述衬底表面，剩余厚度的所述介质层的上表面与所述衬底的上表面齐平。2.根据权利要求1所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，采用热氧化炉管工艺在所述第二沟槽中形成一定厚度的所述隔离层的过程中，炉管中通入的氧气与所述第二沟槽中暴露的所述衬底发生氧化反应以生成所述隔离层。3.根据权利要求2所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，所述第二沟槽在宽度上的尺寸小于所述隔离层在宽度上的尺寸的十一分之五。4.根据权利要求1所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，采用选择性刻蚀工艺刻蚀所述硬掩膜层、所述氮化硅层、所述衬垫氧化层、部分厚度的所述衬底和部分厚度的所述隔离层以形成碗状的所述第三沟槽。5.根据权利要求4所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，刻蚀去除的所述衬底的厚度为刻蚀去除的所述隔离层的厚度为6.根据权利要求4所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，剩余厚度的所述隔离层的厚度大于10μm。7.根据权利要求1所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，在刻蚀所述硬掩膜层、所述氮化硅层、所述衬垫氧化层、部分厚度的所述衬底和部分厚度的所述隔离层以形成所述第三沟槽和定义出所述有源区区域之后、以及在形成所述介质层之前，所述高压LDMOS器件的制备方法还包括：去除剩余的所述硬掩膜层。8.根据权利要求1所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，所述介质层的材质为氧化硅。9.根据权利要求1所述的高压LDMOS器件的制备方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材质为氧化硅。10.一种高压LDMOS器件，其特征在于，包括：衬底、隔离层和介质层，其中，所述隔离层和所述介质层均位于所述衬底中，所述介质层位于所述隔离层的顶端，所述介质层的上表面与所述衬底的上表面齐平。2CN114242649A说明书1/5页高压LDMOS器件及其制备方法技术领域[0001]本申请涉及高压LDMOS器件制造技术领域，具体涉及一种高压LDMOS器件及其制备方法。背景技术[0002]一般实现高压器件的途径有两种，即结隔离和深槽隔离(DTI)。一般在达到相同耐压的情况下，结隔离工艺器件要比DTI工艺器件的尺寸大，相应地，它的生产成本就会高。但是，和结隔离相比，DTI在工艺上难度更大，尤其是对于需要高击穿电压(BV)的器件来说，更为困难。因此，迫切需要开发新的DTI工艺在实现高耐压的前提下保证工艺过程相对简单。[0003]此外，对于高电压的功率器件来说，它的沟槽深度需要达到10um，