[發(fā)明專利]高壓隔離槽及其制作方法及MOS器件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110008489.3
• 申請(qǐng)日: 2011-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN102110708A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜巖峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/76;H01L29/78
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路隔離槽技術(shù)，尤其涉及一種高壓隔離槽及其制作方法及MOS器件。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體集成電路中，硅是導(dǎo)電的，必須與各電路元件電隔離，以避免彼此之間的電連接。高壓晶體管和低壓晶體管之間的電隔離尤為重要。如果兩者之間不加隔離，則一方面要產(chǎn)生微小的無用電流，使功耗增加；另一方面在低壓器件和襯底之間跨接著一個(gè)高壓，對(duì)于柵氧化層比較薄的低壓器件來說，很難承受這一高壓，因此兩者之間必須加以隔離。比較常用的隔離技術(shù)是：PN結(jié)隔離、自隔離和介質(zhì)隔離等，每種隔離都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的PN結(jié)隔離，是將有源器件制作在P^-襯底上的N^-外延層上，穿通外延層的P+深擴(kuò)散使各器件或元件間得以隔離，高濃度的N+埋層使串聯(lián)體電阻減小。在傳統(tǒng)的PN結(jié)隔離中，采用RESURF高壓器件也能擴(kuò)展其電壓范圍。在PN結(jié)隔離的HVIC中，可以同時(shí)采用雙極晶體管和MOS管，因?yàn)樵诟鱾€(gè)PN結(jié)隔離區(qū)內(nèi)的器件基本上是彼此獨(dú)立的，故對(duì)MOS來說，消除了自隔離中高壓MOS必須受共源結(jié)構(gòu)的限制。

上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)：

原則上PN結(jié)隔離對(duì)各種工藝都適用，應(yīng)用范圍很廣，但是在HVIC中隔離結(jié)所占面積較大，集成度較低，有寄生電容和PNPN寄生效應(yīng)。PN結(jié)隔離和自隔離都有在高溫時(shí)漏泄電流增大這一缺點(diǎn)，雖然這種漏泄電流增大對(duì)大多數(shù)功率應(yīng)用是允許的，但這使同一芯片上元件之間的絕緣程度降低，導(dǎo)致器件間的交聯(lián)和在某些情況下產(chǎn)生電壓鎖定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高壓隔離槽及其制作方法及MOS器件，一方面可以降低挖槽帶來的應(yīng)力，提高器件的性能，另一方面可以達(dá)到提高擊穿電壓、提高表面平坦化的目的。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的高壓隔離槽，包括延伸至晶圓的掩埋氧化層中的槽，所述槽的邊墻注有高濃度的N+，所述槽內(nèi)填充有多晶，所述多晶與槽的邊墻之間填充有氧化物。

本發(fā)明的上述的高壓隔離槽的制作方法，包括步驟：

首先，在晶圓上生長(zhǎng)一層掩膜層，定義出需刻蝕的槽，并進(jìn)行過刻蝕，刻蝕至晶圓的掩埋氧化層中；

然后，對(duì)刻蝕好的槽進(jìn)行填充，具體包括：先在空槽的邊墻注入高濃度的N+，再向空槽里面填充多晶，并且在多晶和空槽的邊墻之間填充氧化物。

本發(fā)明的MOS器件，該MOS器件的隔離槽采用權(quán)上述的高壓隔離槽。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓隔離槽及其制作方法及MOS器件，由于槽的邊墻注有高濃度的N+，槽內(nèi)填充有多晶，多晶與槽的邊墻之間填充有氧化物，采用多種復(fù)合結(jié)構(gòu)填充空槽，一方面可以降低挖槽帶來的應(yīng)力，提高器件的性能，另一方面可以達(dá)到提高擊穿電壓、提高表面平坦化的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓隔離槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的高壓隔離槽的等效模型的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明的高壓隔離槽，其較佳的具體實(shí)施方式是，包括延伸至晶圓的掩埋氧化層中的槽，所述槽的邊墻注有高濃度的N+，所述槽內(nèi)填充有多晶，所述多晶與槽的邊墻之間填充有氧化物。

本發(fā)明的上述的高壓隔離槽的制作方法，其較佳的具體實(shí)施方式是，包括步驟：

首先，在晶圓上生長(zhǎng)一層掩膜層，定義出需刻蝕的槽，并進(jìn)行過刻蝕，刻蝕至晶圓的掩埋氧化層中；

然后，對(duì)刻蝕好的槽進(jìn)行填充，具體包括：先在空槽的邊墻注入高濃度的N+，再向空槽里面填充多晶，并且在多晶和空槽的邊墻之間填充氧化物。

所述刻蝕槽的過程可以分多步：

一步刻蝕完后，就向刻蝕好的槽里填充聚合物，然后進(jìn)行下一步刻蝕的時(shí)候，底部的聚合物被刻掉，而邊墻上的聚合物被保留著；不斷的重復(fù)這一過程直到得到需要的深度為止。