BCD器件的沟槽的制造方法及BCD器件技术

本发明专利技术涉及一种BCD器件的沟槽的制造方法，包括：在衬底上形成硬掩膜；光刻并刻蚀硬掩膜和衬底，形成第一沟槽；在第一沟槽的侧壁形成氧化阻挡层；以硬掩膜和氧化阻挡层为刻蚀阻挡层对第一沟槽向下进行各向异性刻蚀，形成从第一沟槽底部向下延伸的第二沟槽；通过热氧化工艺在第二沟槽的内表面热生长绝缘氧化层；去除氧化阻挡层；向第一沟槽内填充绝缘氧化物，使第一沟槽被绝缘氧化物填满，第二沟槽的顶部被绝缘氧化物封口。本发明专利技术通过两步刻蚀形成深沟槽，将深沟槽的空洞高度控制在STI下方，能够避免后续工艺的腐蚀液将空洞上方的绝缘氧化物蚀穿而倒灌进空洞的现象，保持沟槽优异的绝缘性能。且与BCD器件兼容性好，能够适用于深宽比非常大的深沟槽。比非常大的深沟槽。比非常大的深沟槽。

【技术实现步骤摘要】
BCD器件的沟槽的制造方法及BCD器件


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种BCD器件的沟槽的制造方法，还涉及一种BCD器件。

技术介绍

[0002]沟槽隔离是一种广泛用于大规模集成电路的器件间隔离防串扰技术，随着对器件抗击穿电压性能的要求，为了实现低掺杂阱区的隔离，传统的前沟槽隔离技术已经不能满足要求。陈星弼院士于20多年前专利技术的深沟槽隔离技术已经在英飞凌公司的推广下很快占得一定的市场，含有这种超结结构的绝缘技术被广泛用于BCD工艺(BCD工艺是一种能够在同一芯片上制作BJT、CMOS和DMOS器件的集成工艺技术)来满足高耐压的要求。目前，带有深沟槽隔离(Deep Trench Isolation，DTI)的BCD技术最大的挑战在于深沟槽的绝缘填充性能。深沟槽的深宽比一般都要＞10甚至更高，传统的沟槽填充技术很难满足其填充要求，对沟槽而言填充后沟槽内存在的长缝空洞(Void)位置太高时，后续CMOS工艺会存在酸液或腐蚀液倒灌的现象，影响深沟槽的绝缘性能。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，有必要提供一种BCD器件的沟槽的制造方法及BCD器件。
[0004]一种BCD器件的沟槽的制造方法，包括：在衬底上形成硬掩膜；光刻并刻蚀所述硬掩膜和衬底，形成第一沟槽；所述第一沟槽的深度大于或等于所述BCD器件的浅沟槽隔离结构的深度；在所述第一沟槽的侧壁形成氧化阻挡层；以所述硬掩膜和氧化阻挡层为刻蚀阻挡层对所述第一沟槽向下进行各向异性刻蚀，形成从所述第一沟槽底部向下延伸的第二沟槽；通过热氧化工艺在第二沟槽的内表面热生长绝缘氧化层；去除所述氧化阻挡层；向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物，使所述第一沟槽被绝缘氧化物填满，所述第二沟槽的顶部被所述绝缘氧化物封口。
[0005]在其中一个实施例中，所述第二沟槽的顶部被所述绝缘氧化物封口是使用溅射速率大于沉积速率的高密度等离子体化学气相沉积工艺将所述第二沟槽的顶部封口，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物是在所述封口后进行。
[0006]在其中一个实施例中，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物的步骤，包括采用高密度等离子体化学气相沉积工艺、所述BCD器件的浅沟槽隔离结构沉积硅氧化物的菜单向所述第一沟槽内沉积硅氧化物。
[0007]在其中一个实施例中，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物的步骤之后还包括形成所述BCD器件的浅沟槽隔离结构的步骤。
[0008]在其中一个实施例中，所述硬掩膜包括位于硬掩膜上表面的硅氧化物层。
[0009]在其中一个实施例中，所述硬掩膜为二氧化硅-氮化硅-二氧化硅三层结构，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物的步骤之后还包括对填充的绝缘氧化物进行化学机械研磨的步骤，研磨停止层为所述硬掩膜中的氮化硅。
[0010]在其中一个实施例中，所述形成第一沟槽的步骤中，所述第一沟槽的深度与所述浅沟槽隔离结构的深度相匹配。
[0011]在其中一个实施例中，所述在所述第一沟槽的侧壁形成氧化阻挡层的步骤包括：沉积氮化硅层；去除所述第一沟槽底部和所述硬掩膜表面的氮化硅层。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二沟槽的深度大于所述第一沟槽的深度。
[0013]一种BCD器件，包括栅极、设于所述栅极的一侧的源极区、设于所述栅极的另一侧的漏极区、设于所述栅极和所述漏极区之间的浅沟槽隔离结构、及设于所述源极区远离所述漏极区的一侧的深沟槽隔离结构，所述深沟槽隔离结构是通过前述任一实施例所述的BCD器件的沟槽的制造方法制造。
[0014]上述BCD器件的沟槽的制造方法及BCD器件，通过两步刻蚀形成深沟槽，因此可以保证第一沟槽被填满，将深沟槽的空洞高度控制在浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，STI)结构下方，能够避免后续工艺的酸液或腐蚀液将空洞上方的绝缘氧化物蚀穿而倒灌进空洞的现象，保持沟槽优异的绝缘性能。且与BCD器件兼容性好，能够适用于深宽比非常大的深沟槽(沟槽深宽比可以大于20)。
附图说明
[0015]为了更好地描述和说明这里公开的那些专利技术的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的专利技术、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些专利技术的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
[0016]图1是一实施例中BCD器件的沟槽的制造方法的流程图；
[0017]图2是一实施例中步骤S110完成后器件的剖面示意图；
[0018]图3是一实施例中步骤S120完成后器件的剖面示意图；
[0019]图4是一实施例中步骤S130沉积氮化硅层后器件的剖面示意图；
[0020]图5是图4所示结构去除第一沟槽底部的氮化硅层后的剖面示意图；
[0021]图6是一实施例中步骤S140完成后器件的剖面示意图；
[0022]图7是一实施例中步骤S150完成后器件的剖面示意图；
[0023]图8是一实施例中步骤S160完成并将第二沟槽的顶部封口后器件的剖面示意图；
[0024]图9是一实施例中步骤S170完成后器件的剖面示意图；
[0025]图10是一实施例中BCD器件的部分结构的示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0029]当在本说明书中使用术语“包含”和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BCD器件的沟槽的制造方法，包括：在衬底上形成硬掩膜；光刻并刻蚀所述硬掩膜和衬底，形成第一沟槽；所述第一沟槽的深度大于或等于所述BCD器件的浅沟槽隔离结构的深度；在所述第一沟槽的侧壁形成氧化阻挡层；以所述硬掩膜和氧化阻挡层为刻蚀阻挡层对所述第一沟槽向下进行各向异性刻蚀，形成从所述第一沟槽底部向下延伸的第二沟槽；通过热氧化工艺在第二沟槽的内表面热生长绝缘氧化层；去除所述氧化阻挡层；向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物，使所述第一沟槽被绝缘氧化物填满，所述第二沟槽的顶部被所述绝缘氧化物封口。2.根据权利要求1所述的BCD器件的沟槽的制造方法，其特征在于，所述第二沟槽的顶部被所述绝缘氧化物封口是使用溅射速率大于沉积速率的高密度等离子体化学气相沉积工艺将所述第二沟槽的顶部封口，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物是在所述封口后进行。3.根据权利要求2所述的BCD器件的沟槽的制造方法，其特征在于，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物的步骤，包括采用高密度等离子体化学气相沉积工艺、所述BCD器件的浅沟槽隔离结构沉积硅氧化物的菜单向所述第一沟槽内沉积硅氧化物。4.根据权利要求1所述的BCD器件的沟槽的制造方法，其特征在于，所述向所述第一沟槽内填充绝缘氧化物的步骤之后还包括形成所述BCD器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯冰，张建栋，李勇，缪海生，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：