半导体器件及其形成方法技术

本申请公开一种半导体器件及其形成方法，其中形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括横向排列的LDMOS区和CMOS区、以及覆盖所述LDMOS区和CMOS区的第一隔离层，所述LDMOS区包括第一隔离结构，所述CMOS区包括第二隔离结构，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构均高于所述第一隔离层；在所述第一隔离层、所述第一隔离结构和所述第二隔离结构表面生长第一阻挡层；刻蚀所述第一阻挡层和部分第一隔离层，暴露所述第一隔离结构的第一拐角、以及所述第一拐角两侧的部分LDMOS区和部分第一隔离结构；对所述第一拐角处进行圆弧化处理，以使所述第一拐角形成对应的圆角。本申请能够提高所得半导体器件的可靠性。导体器件的可靠性。导体器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种半导体器件及其形成方法。

技术介绍

[0002]横向双扩散金属
‑
氧化物场效应晶体管（LDMOS）是功率场效应晶体管(power MOSFET)中相对重要的一种晶体管，在LDMOS设计过程中，表面横向电压区的优化至关重要，直接关系到对应晶体管性能的优劣，LDMOS应具备长度足够长且掺杂浓度低的横向耐压区以获得所需的高的击穿电压，但会增加器件元胞尺寸，在传导电流时增加导通电阻。优化表面横向耐压区的关键之一在于抑制PN结的曲率效应，在实际功率半导体器件中，并不是所有的PN结都是平面结，PN结的结面通常是曲面，由高斯定理可知，曲率半径越小，电场强度越高，在结面上曲率半径小的位置存在电场峰值，此处容易发生雪崩击穿。专利技术人针对相关晶体管进行研究，发现有些方案形成的LDMOS中，虽然在一定程度上优化了横向耐压区，但是容易使对应CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）区的漏电流变大，可靠性低。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本申请提供一种半导体器件及其形成方法，以解决有些方案形成的LDMOS容易使对应CMOS区的漏电流变大的问题。
[0004]本申请提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括横向排列的LDMOS区和CMOS区、以及覆盖所述LDMOS区和CMOS区的第一隔离层，所述LDMOS区包括第一隔离结构，所述CMOS区包括第二隔离结构，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构均高于所述第一隔离层；在所述第一隔离层、所述第一隔离结构和所述第二隔离结构表面生长第一阻挡层；刻蚀所述第一阻挡层和部分第一隔离层，暴露所述第一隔离结构的第一拐角、以及所述第一拐角两侧的部分LDMOS区和部分第一隔离结构；对所述第一拐角处进行圆弧化处理，以使所述第一拐角形成对应的圆角；所述对所述第一拐角处进行圆弧化处理的方法进一步包括：刻蚀暴露的第一隔离结构，使暴露的第一隔离结构低于所述LDMOS区，所述LDMOS区具有高于刻蚀后的第一隔离结构的第二拐角；在刻蚀后的第一隔离结构向所述LDMOS区扩散形成覆盖所述第二拐角的圆角，所述圆角还延伸至所述第一隔离层。
[0005]可选地，所述提供衬底的方法进一步包括：提供基底，所述基底包括LDMOS区和CMOS区；在所述基底表面形成第一隔离层；在所述第一隔离层第二阻挡层，所述第二阻挡层包括用于形成所述第一隔离结构的第一开口和用于形成所述第二隔离结构的第二开口；以所述第二阻挡层为掩蔽体刻蚀所述第一隔离层和所述基底，得到所述第一开口对应的第一凹槽和所述第二开口对应的第二凹槽；在所述第一凹槽形成第一隔离结构，在所述第二凹
槽形成第二隔离结构；去除所述第二阻挡层。
[0006]可选地，所述在所述第一凹槽形成第一隔离结构，在所述第二凹槽形成第二隔离结构包括：分别在所述第一凹槽和所述第二凹槽沉积隔离材料，得到所述第一隔离结构和所述第二隔离结构。
[0007]可选地，所述第一阻挡层包括所述第一隔离结构上方的第一凸起和所述第二隔离结构上方的第二凸起，所述第一凸起的两端分别延伸至所述LDMOS区上方，所述第二凸起的两端分别延伸至所述CMOS区上方。
[0008]可选地，所述刻蚀所述第一阻挡层和部分第一隔离层的方法进一步包括：在所述第一阻挡层表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露所述第一拐角上方的部分第一阻挡层；以所述掩膜层为掩蔽体刻蚀所述第一阻挡层和所述第一隔离层。
[0009]可选地，刻蚀暴露的LDMOS区包括：采用DHF酸刻蚀暴露的第一隔离结构。
[0010]可选地，所述DHF酸还用于在刻蚀所述第一隔离结构时，将所述第二拐角腐蚀为圆角。
[0011]可选地，所述第一隔离层包括氧化层；所述第一阻挡层和所述第二阻挡层的材料相同。
[0012]可选地，在对所述第一拐角处进行圆弧化处理之后，所述形成方法还包括：去除所述第一阻挡层。
[0013]可选地，所述第一拐角包括所述第一隔离结构分别靠近所述LDMOS区的两个角。
[0014]本申请还提供一种半导体器件，采用上述任一实施例所述的半导体器件的形成方法形成，所述半导体器件包括：基底，所述基底包括LDMOS区和CMOS区，所述LDMOS区包括第一隔离结构，所述CMOS区包括第二隔离结构，所述第二隔离结构高于所述CMOS区；位于基底表面的第一隔离层，所述第一隔离层低于所述第二隔离结构，所述第一隔离结构包括圆角，所述圆角向所述LDMOS区延伸至所述第一隔离层。
[0015]上述半导体器件及其形成方法，通过提供包括横向排列的LDMOS区和CMOS区、以及覆盖所述LDMOS区和CMOS区的第一隔离层的衬底，在第一隔离层、第一隔离结构和第二隔离结构表面生长第一阻挡层，刻蚀第一阻挡层和部分第一隔离层，暴露第一隔离结构的第一拐角、以及第一拐角两侧的部分LDMOS区和部分第一隔离结构，对第一拐角处进行圆弧化处理，以使第一拐角形成对应的圆角，以使第一隔离结构与LDMOS区之间的角度圆滑，形成所需的场板结构，达到优化第一隔离结构耐压性能的目的；上述圆弧化处理过程中无需刻蚀第二隔离结构，且对应半导体结构中的第二隔离结构还高于其两侧的CMOS区，能够降低CMOS区漏电流偏大的风险，提高所得LDMOS管的可靠性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1a、图1b、图1c、图1d、图1e和图1f为相关半导体器件形成过程中的结构示意图；
图2为本申请一实施例中半导体器件的形成方法流程图；图3a、图3b、图3c和图3d为本申请一实施例中各步骤所得结构示意图；图4a、图4b、图4c、图4d和图4e为本申请一实施例中相关步骤所得结构示意图；图5所示为本申请一实施例中相关步骤所得结构示意图；图6所示为本申请一实施例中相关步骤所得结构示意图；图7所示为本申请一实施例中相关步骤所得结构示意图。
具体实施方式
[0018]专利技术人研究发现，可以通过如下S11至S16形成LDMOS（laterally
‑
diffused metal
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oxide semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体）管。S11，先形成基底（P
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sub）和氧化层（Pad oxide），如图1a所示，基底包括LDMOS区和CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）区，LDMOS区需要设置第一隔离结构，CMOS区需要设置第二隔离结构。S12，在衬底表面形成用于形成第一隔离结构和第二隔离结构的第一阻挡层（如S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底包括横向排列的LDMOS区和CMOS区、以及覆盖所述LDMOS区和CMOS区的第一隔离层，所述LDMOS区包括第一隔离结构，所述CMOS区包括第二隔离结构，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构均高于所述第一隔离层；在所述第一隔离层、所述第一隔离结构和所述第二隔离结构表面生长第一阻挡层；刻蚀所述第一阻挡层和部分第一隔离层，暴露所述第一隔离结构的第一拐角、以及所述第一拐角两侧的部分LDMOS区和部分第一隔离结构；对所述第一拐角处进行圆弧化处理，以使所述第一拐角形成对应的圆角；所述对所述第一拐角处进行圆弧化处理的方法进一步包括：刻蚀暴露的第一隔离结构，使暴露的第一隔离结构低于所述LDMOS区，所述LDMOS区具有高于刻蚀后的第一隔离结构的第二拐角；在刻蚀后的第一隔离结构向所述LDMOS区扩散形成覆盖所述第二拐角的圆角，所述圆角还延伸至所述第一隔离层。2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述提供衬底的方法进一步包括：提供基底，所述基底包括LDMOS区和CMOS区；在所述基底表面形成第一隔离层；在所述第一隔离层第二阻挡层，所述第二阻挡层包括用于形成所述第一隔离结构的第一开口和用于形成所述第二隔离结构的第二开口；以所述第二阻挡层为掩蔽体刻蚀所述第一隔离层和所述基底，得到所述第一开口对应的第一凹槽和所述第二开口对应的第二凹槽；在所述第一凹槽形成第一隔离结构，在所述第二凹槽形成第二隔离结构；去除所述第二阻挡层。3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述在所述第一凹槽形成第一隔离结构，在所述第二凹槽形成第二隔离结构包括：分别在所述第一凹槽和所述第二凹槽沉积隔离材料，得到所述第一隔离结构和所述第二隔离结构。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜钦，潘亚楼，于绍欣，李超成，
申请(专利权)人：广州粤芯半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：