减小半导体衬底上扩的方法技术

本发明专利技术实施例提供一种减小半导体衬底上扩的方法。该方法包括：在衬底中形成氧化层埋层，所述氧化层埋层的上表面与所述衬底的上表面在同一水平面；在所述衬底和所述氧化层埋层的上表面生长外延层；在所述外延层中注入下沉离子，通过高温驱入使所述下沉离子向下扩散、所述衬底中除所述氧化层埋层下面的离子向上扩散。本发明专利技术实施例基于掺杂离子在二氧化硅中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，在衬底中形成氧化层埋层，使得氧化层埋层下方的掺杂离子在高温驱入过程中几乎不上扩，避免漂移区下方的衬底的掺杂离子在高温驱入过程中上扩，不需要增大外延层的厚度，减小了RFLDMOS的导通电阻，提高了RFLDMOS的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体器件制造工艺领域，尤其涉及一种减小半导体衬底上扩的方法。
技术介绍
射频横向双扩散金属氧化物半导体(RadioFrequencyLateralDouble-diffusedMetalOxidSemiconductor，简称RFLDMOS)广泛应用于手机基站、广播电视和雷达等领域。如图1所示，RFLDMOS在制造工艺中，需要在外延层6中注入P型硼离子形成下沉离子注入区7；如图2所示，通过高温驱入使下沉离子注入区7中的P型硼离子扩散形成下沉层的下扩区8，同时使衬底1中的P型硼离子向上扩散形成衬底上扩区9，下沉层的下扩区8和衬底上扩区9相连，使得下沉离子注入区7和衬底1相连；如图3所示为最终的RFLDMOS结构图，其中，1表示衬底、6表示外延层、7表示下沉离子注入区、8表示下沉层的下扩区、9表示衬底上扩区、10表示漂移区、11表示漏区、12表示栅氧化层、13表示介电层、14表示金属层、15表示阱区、16表示场板、17表示P+区、18表示源区、19表示金属硅化物。由于高温驱入过程中，衬底1中的P型硼离子向上扩散形成衬底上扩区9，使得外延层6的厚度减小，为了避免外延层6被挤占过多，通常增大外延层6的厚度，但是增大外延层6的厚度将导致下沉离子注入区7和衬底1相连的难度增大，最终导致RFLDMOS的导通电阻增大，RFLDMOS性能降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种减小半导体衬底上扩的方法，以提高RFLDMOS性能。本专利技术实施例的一个方面是提供一种减小半导体衬底上扩的方法，包括：在衬底中形成氧化层埋层，所述氧化层埋层的上表面与所述衬底的上表面在同一水平面；在所述衬底和所述氧化层埋层的上表面生长外延层；在所述外延层中注入下沉离子，通过高温驱入使所述下沉离子向下扩散、所述衬底中除所述氧化层埋层下面的离子向上扩散。本专利技术实施例提供的减小半导体衬底上扩的方法，基于掺杂离子在二氧化硅中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，在衬底中形成氧化层埋层，使得氧化层埋层下方的掺杂离子在高温驱入过程中几乎不上扩，避免漂移区下方的衬底的掺杂离子在高温驱入过程中上扩，不需要增大外延层的厚度，减小了RFLDMOS的导通电阻，提高了RFLDMOS的性能。附图说明图1为现有技术RFLDMOS的剖面示意图；图2为现有技术RFLDMOS的剖面示意图；图3为现有技术RFLDMOS的剖面示意图；图4为本专利技术实施例提供的减小半导体衬底上扩的方法的流程图；图5为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图6为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图7为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图8为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图9为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图10为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图11为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图12为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图13为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图14为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图15为本专利技术另一实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图。具体实施方式图4为本专利技术实施例提供的减小半导体衬底上扩的方法流程图；图5为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图6为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图7为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图8为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图9为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图10为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图11为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图12为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图13为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图；图14为本专利技术实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图。本专利技术实施例针对高温驱入过程中，衬底中的P型硼离子向上扩散形成衬底上扩区，使得外延层的厚度减小，提供了减小半导体衬底上扩的方法，该方法具体步骤如下：步骤S101、在衬底中形成氧化层埋层，所述氧化层埋层的上表面与所述衬底的上表面在同一水平面；所述在衬底中形成氧化层埋层包括：在所述衬底上表面沉积第一氧化层；对预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底；对露出的衬底进行干法刻蚀形成沟槽，所述沟槽的深度小于所述衬底的厚度；在所述第一氧化层上表面和所述沟槽的槽底上表面沉积第二氧化层；将所述沟槽中的第二氧化层作为所述氧化层埋层。所述在所述第一氧化层上表面和所述沟槽上表面沉积第二氧化层之后，还包括：将所述衬底上表面所在水平面之上的第一氧化层和第二氧化层研磨掉。所述对预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底包括：在所述第一氧化层上表面除所述预定区域之外覆盖光阻；对所述预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底；去除所述光阻。如图5所示，生成衬底1，衬底1具体可以为P型的浓衬底，掺杂离子为硼；如图6所示，在衬底1上表面沉积第一氧化层2，沉积工艺采用化学气相沉积工艺；如图7所示，在第一氧化层2上表面除预定区域20之外覆盖光阻3；如图8所示，对预定区域20对应的第一氧化层2进行干法刻蚀以露出衬底1，并去除光阻3；如图9所示，以剩余的第一氧化层2作为硬掩膜，对露出的衬底1进行干法刻蚀形成沟槽21，沟槽21的深度小于衬底1的厚度；如图10所示，用HDPECVD沉积工艺在剩余的第一氧化层2上表面和沟槽21的槽底上表面沉积第二氧化层4，沟槽21中的第二氧化层4将作为氧化层埋层；如图11所示，将衬底1和沟槽21所在同一水平面之上的第一氧化层2和第二氧化层4研磨掉，沟槽21中留下的第二氧化层4即为氧化层埋层5。步骤S102、在所述衬底和所述氧化层埋层的上表面生长外延层；如图12所示，在衬底1和氧化层埋层5的上表面生长外延层6，由于氧化层埋层5下方的掺杂离子在高温驱入过程中几乎不上扩，所以此处生长的外延层6的厚度为现有技术中外延层厚度的一半。步骤S103、在所述外延层中注入下沉离子，通过高温驱入使所述下沉离子向下扩散、所述衬底中除所述氧化层埋层下面的离子向上扩散。如图13所示，在外延层6中注入下沉离子形成下沉离子注入区7，下沉离子具体为P型硼离子；如图14所示，通过高温驱入使下沉离子注入区7中的P型硼离子扩散形成下沉层的下扩区8，同时使衬底1中的掺杂离子具体为P型硼离子向上扩散形成衬底上扩区9，下沉层的下扩区8和衬底上扩区9相连，使得下沉离子注入区7和衬底1相连，而氧化层埋层5下方的掺杂离子具体为P型硼离子在高温驱入过程中几乎不上扩。在本专利技术实施例中，预定区域21与半导体器件的漂移区对应。本专利技术实施例基于掺杂离子在二氧化硅中的扩散系数远小于在硅中的扩散系数，在衬底中形成氧化层埋层，使得氧化层埋层下方的掺杂离子在高温驱入过程中几乎不上扩，避免漂移区下方的衬底的掺杂离子在高温驱入过程中上扩，不需要增大外延层的厚度，减小了RFLDMOS的导通电阻，提高了RFLDMOS的性能。图15为本专利技术另一实施例执行过程中RFLDMOS的剖面示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小半导体衬底上扩的方法，其特征在于，包括：在衬底中形成氧化层埋层，所述氧化层埋层的上表面与所述衬底的上表面在同一水平面；在所述衬底和所述氧化层埋层的上表面生长外延层；在所述外延层中注入下沉离子，通过高温驱入使所述下沉离子向下扩散、所述衬底中除所述氧化层埋层下面的离子向上扩散。

【技术特征摘要】
1.一种减小半导体衬底上扩的方法，其特征在于，包括：在衬底中形成氧化层埋层，所述氧化层埋层的上表面与所述衬底的上表面在同一水平面；在所述衬底和所述氧化层埋层的上表面生长外延层；在所述外延层中注入下沉离子，通过高温驱入使所述下沉离子向下扩散、所述衬底中除所述氧化层埋层下面的离子向上扩散。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衬底中形成氧化层埋层包括：在所述衬底上表面沉积第一氧化层；对预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底；对露出的衬底进行干法刻蚀形成沟槽，所述沟槽的深度小于所述衬底的厚度；在所述第一氧化层上表面和所述沟槽的槽底上表面沉积第二氧化层；将所述沟槽中的第二氧化层作为所述氧化层埋层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述第一氧化层上表面和所述沟槽上表面沉积第二氧化层之后，还包括：将所述衬底上表面所在水平面之上的第一氧化层和第二氧化层研磨掉。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底包括：在所述第一氧化层上表面除所述预定区域之外覆盖光阻；对所述预定区域的第一氧化层进行干法刻蚀以露出衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：马万里，闻正锋，赵文魁，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11