LDMOS STI结构及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种LDMOS STI结构，该STI结构作为LDMOS漂移区场板介质，所述的STI结构是复合沟槽，沟槽内由热氧化层包裹HDP氧化层。本发明专利技术所述的LDMOS STI结构，即解决了常规STI深度深，导通电阻无法优化的问题，以及底部拐角比较尖而电场集中的问题；又可以很好的解决STI浅的时候，化学淀积氧化层介质可靠性的问题。从而提升了器件的导通能力，并且提高了耐压能力。本发明专利技术还公开了所述LDMOS STI结构的工艺方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造领域，特别是指一种LDMOS STI结构。本专利技术还涉及所述LDMOS STI结构的工艺方法。
技术介绍
在0.18μm BCD工艺中，使用常规STI(浅槽隔离结构)作为LDMOS漂移区场板介质，常规STI工艺的LDMOS结构如图1所示，图中在P型外延1中具有常规的STI沟槽，该沟槽一侧为漏区，沟槽的一部分位于多晶硅栅极之下。由于其STI的深度和刻蚀角度的限制，LDMOS的耐压和导通电阻无法做到最优化。主要原因是因为作为隔离使用的STI，其深度约其角度约80度，仿真和实际的硅结果表面，其导电通路上的Idlin电流受这层STI的影响很大，所以无法实现低导通电阻的LDMOS。另一方面，由于STI的填充介质使用的是化学淀积的氧化层HDP(HDP:高密度等离子体氧化层)，而不是热氧化层，即STI沟槽内只有HDP氧化层，如图2所示，所以介质的可靠性没有Locos(局部场氧化)工艺的氧化层好，影响到了LDMOS的耐压和可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种LDMOS的STI结构，优化导通电阻，提高耐压能力。本专利技术说要解决的另一技术问题在于提供所述LDMOS的STI结构的工艺方法。为解决上述问题，本专利技术所述的LDMOS STI结构，该STI结构作为LDMOS漂移区场板介质，所述的STI结构是复合沟槽，沟槽内由热氧化层包裹HDP氧化层。为解决上述问题，本专利技术所述的LDMOS STI结构的工艺方法，包含如下的工艺步骤：步骤1，在P型外延上一次生长一层二氧化硅层及一层氮化硅层；步骤2，光刻定义并刻蚀形成STI沟槽；步骤3，在STI沟槽内淀积一层热氧化层；步骤4，再进行STI沟槽的光刻及刻蚀，形成的STI沟槽深度大于步骤2形成的STI沟槽；步骤5，对所有STI沟槽进行HDP氧化层淀积，再进行CMP去除外延表面的氮化硅层及二氧化硅。所述步骤1中，二氧化硅层的厚度为氮化硅的厚度为所述步骤3中，通过热氧化层法生成的热氧化层的厚度为本专利技术所述的LDMOS STI结构，即解决了常规STI深度深，导通电阻无法优化的问题，以及底部拐角比较尖而电场集中的问题；又可以很好的解决STI浅的时候，HDP氧化层介质可靠性的问题。从而提升了器件的导通能力，并且提高了耐压能力。附图说明图1是常规LDMOS器件的结构简图，其具有普通的STI结构。图2是常规LDMOS STI形貌显微图。图3～7是本专利技术LDMOS STI结构形成工艺步骤图。图8是本专利技术形成的STI结构形貌显微图。图9是本专利技术LDMOS STI结构形成工艺流程图。附图标记说明 1是P型外延，2是氧化硅层，3是氮化硅层，4是HDP氧化层。具体实施方式本专利技术所述的LDMOS STI结构，该STI结构作为LDMOS漂移区场板介质，所述的STI结构是复合沟槽，如图7所示，STI沟槽内由热氧化层2包裹HDP氧化层4。本专利技术主要解决了0.18μm BCD制程上，常规STI工艺场板结构的LDMOS导通电阻无法优化的问题。该STI结构，通过引入一层较浅的STI制程，再在这层浅STI内生长一层左右的热氧化层。后续再进行常规淀积HDP氧化层并CMP的工序。通过这种新型的STI结构，形成的STI沟槽形貌如图8所示，其STI沟槽侧壁底部圆滑，即解决了常规STI深度过深，导通电阻无法优化的问题，以及底部拐角比较尖而电场集中的问题；又可以解决STI浅的时候，HDP氧化层介质可靠性的问题。从而提升了器件的导通能力，并且提高了耐压能力。对0.18μm BCD工艺LDMOS STI结构漂移区进行了优化。另外，本专利技术提供所述的LDMOS STI结构的工艺方法，如图3～7所示，包含如下的工艺步骤：步骤1，在P型外延上一次生长一层厚度为的二氧化硅层，本实施例选用以及一层厚度为的氮化硅层。本实施例选用如图3。步骤2，光刻定义并刻蚀形成STI沟槽。如图4。步骤3，如图5所示，在STI沟槽内淀积一层厚度为的热氧化层，本实施例选择步骤4，如图6所示，再进行STI沟槽的光刻及刻蚀，形成的STI沟槽深度大于步骤2形成的STI沟槽。步骤5，如图7所示，对所有STI沟槽进行HDP氧化层淀积，再进行CMP去除外延表面的氮化硅层及二氧化硅。上述方法形成的STI沟槽的显微图如图8所示，沟槽底部边缘与沟槽侧壁的过渡变得平滑，没有明显的台阶感，沟槽内填充的氧化层为热氧化加HDP淀积工艺形成，使器件具有较好的导通能力及耐压能力。以上仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限定本专利技术。对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LDMOS STI结构，该STI结构作为LDMOS漂移区场板介质，其特征在于：所述的STI结构是复合沟槽，沟槽内由热氧化层包裹HDP氧化层。

【技术特征摘要】
1.一种LDMOS STI结构，该STI结构作为LDMOS漂移区场板介质，其特征在于：所述的STI结构是复合沟槽，沟槽内由热氧化层包裹HDP氧化层。2.制造如权利要求1的所述LDMOS STI结构的工艺方法，其特征在于：包含如下的工艺步骤：步骤1，在P型外延上一次生长一层二氧化硅层及一层氮化硅层；步骤2，光刻定义并刻蚀形成STI沟槽；步骤3，在STI沟槽内淀积一层热氧化层；步骤4，再进行S...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢军军，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31