[發明專利]RFLDMOS的厚隔離介質層結構的制造方法

有效

• 申請號: 201110388422.7
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103137540A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 周正良;遇寒
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別涉及一種RFLDMOS的厚隔離介質層結構的制造方法。

背景技術

在擊穿電壓大于50V的RFLDMOS中，要求漏端金屬連線和硅襯底之間有足夠的距離，以滿足降低由金屬連線上的射頻信號引起的電磁波對硅基板產生感應電流的要求。目前有兩種方法，一種是用長時間的高溫熱氧化形成超厚的場氧，如圖1a所示，超厚場氧的厚度在5微米以上，這個方法的缺點是工藝時間長，費用高；另一種是采用多層金屬，這樣總的金屬層間介質厚度也隨之增加，如圖1b所示，這樣漏端金屬連線用頂層金屬，與硅襯底之間可得到很大的距離，其缺點是工藝費用比第一種更高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種RFLDMOS的厚隔離介質層結構的制造方法，流程簡單易行，最小化工藝成本，可以在較低的場氧厚度下得到較高厚度的總介質，降低金屬連線對硅基襯底的射頻干擾。

為解決上述技術問題，本發明提供的RFLDMOS的厚隔離介質層結構的制造方法，包括以下步驟：

第1步，在P型硅襯底上生長P型外延；

第2步，在P型外延上生長一層氧化硅熱氧層，在氧化硅熱氧層上淀積一氮化硅層，在氮化硅層上再淀積一氧化硅層，所述氧化硅熱氧層、氮化硅層和氧化硅層的厚度依次增加，形成ONO疊層；對ONO疊層進行光刻和干刻，打開場氧形成處的ONO疊層；

第3步，進行光刻和干刻，間隔地打開ONO疊層，并在打開區域刻蝕深溝槽，干刻去除ONO疊層中頂部的氧化硅層；所述相鄰深溝槽之間為側壁，所述側壁的寬度為常規場氧厚度的0.5～0.7，深溝槽的寬度等于側壁的寬度加0.5～2.0μm；

第4步，對整個硅片進行場氧化形成常規場氧，并完全消耗側壁，深溝槽的寬度在0.5μm以上；

第5步，淀積非摻雜的多晶硅，回刻去除氮化硅層上方及氮化硅層之間的多晶硅，并使深溝槽中多晶硅的高度低于非場氧區硅基板的高度，多晶硅與非場氧區硅基板之間的高度差為800～2000埃；

第6步，進行二次熱氧化，在多晶硅上方形成多晶硅再氧化層，所述多晶硅再氧化層與常規場氧齊平；

第7步，去除氮化硅層和氧化硅熱氧層。

進一步地，第1步中，所述P型硅襯底為重摻雜，摻雜濃度在10²⁰cm^-3以上。

進一步地，第1步中，所述P型外延為低摻雜，摻雜濃度為10¹⁴～10¹⁶cm^-3；P型外延的厚度與器件的擊穿電壓之間的關系為P型外延厚度每增加1μm，擊穿電壓提高10～12伏。

進一步地，第2步中，所述氧化硅熱氧層的厚度為200～500埃，氮化硅層的厚度為1200～2500埃，氧化硅層的厚度為3000～8000埃。

進一步地，第2步中，干刻ONO疊層可以形成場氧的硅凹進，凹進深度是常規場氧厚度的0.3～0.4倍。

進一步地，第3步中，刻蝕的深溝槽底部位于P型外延中；或者，深溝槽底部刻蝕至P型硅襯底上。

進一步地，第5步中淀積的多晶硅厚度是第4步中深溝槽寬度的1.2倍以上。

進一步地，第6步中，所述多晶硅再氧化層的厚度為2000～5000埃。

本發明的有益效果在于，由于采用了深溝槽、多晶硅回刻和再氧化工藝，隔離結構的厚度大大提高，這樣形成的場氧和厚隔離，在整個晶片表面形貌平整，可以降低后續工藝中的缺陷，并且流程簡單易行，可最小化工藝成本，可應用于需要厚介質作為有源區之間隔離的工藝流程中。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1a是現有技術中采用超厚場氧增加距離的示意圖；

圖1b是現有技術中采用多層金屬的層間厚介質增加間距的示意圖；

圖2-圖9是本發明中厚隔離介質層結構制造過程的器件截面示意圖。

具體實施方式

本發明RFLDMOS的厚隔離介質層結構的制造方法，包括以下步驟：

第1步，在重摻雜的P型硅襯底1上生長低摻雜的P型外延2；所述P型外延2的厚度決定于器件的擊穿電壓要求，通常P型外延2的厚度每增加1μm，擊穿電壓相應提高10～12伏，P型外延2的摻雜濃度在10¹⁴～10¹⁶cm^-3；