專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的不斷發(fā)展，為了節(jié)省面積，在同一芯片上同時(shí)制作多種器件。例如，在BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工藝中，高壓(HV)的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)器件和低壓(LV)的CMOS器件集成在同一芯片上。如圖1所示，在半導(dǎo)體襯底100上包括LDMOSl 10和CM0S120，并用場氧化層114區(qū)隔開來，LDMOSl 10在源區(qū)和漏區(qū)之間有一個(gè)漂移區(qū)111，低摻雜的漂移區(qū)由于是高阻，能夠承受更高的電壓，如圖1所示，LDMOS的柵極112擴(kuò)展到漂移區(qū)的漂移區(qū)氧化層113上面，充當(dāng)場極板。LV CMOS采用很薄的柵氧，一般為100-200埃，襯底表面的質(zhì)量決定了柵氧的質(zhì)量。在柵氧生長前需要對(duì)襯底表面進(jìn)行氧化，再通過腐蝕去除這層氧化層，露出高質(zhì)量的襯底，這個(gè)過程也稱犧牲氧化過程。通常為了保證腐蝕時(shí)犧牲氧化層的完全去除，需要腐蝕的氧化層損失量大于犧牲氧化層的生長量。在現(xiàn)有技術(shù)中的一種半導(dǎo)體器件的制作方法，如圖2和圖3所示，包括:步驟301，提供半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底200包括LDMOS區(qū)和CMOS區(qū)；步驟302，在所述半導(dǎo)體襯底上形成掩蔽層201 ；步驟303，利用所述掩蔽層201作為掩膜，形成所述LDMOS的漂移區(qū)202，然后在所述漂移區(qū)202上方形成漂移區(qū)氧化層203 ；步驟304，去除所述掩蔽層201 ；步驟305，在所述半導(dǎo)體襯底上形成犧牲氧化層204 ；步驟306，去除所述犧牲氧化層204 ；步驟307，在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上，形成所述CMOS的柵氧211和柵極210。通過擴(kuò)散、光刻、腐蝕、薄膜工藝制作后續(xù)結(jié)構(gòu)。如圖2和圖3所示，由于犧牲氧化層的制作的步驟在漂移區(qū)氧化層制作的步驟之后，在犧牲氧化層腐蝕過程中，HV LDMOS的漂移區(qū)氧化層也同樣被腐蝕。如圖2G和圖4中拐角部221示出的區(qū)域，漂移區(qū)氧化層邊緣容易受到損傷，另外，圖2F中虛線示出的區(qū)域?yàn)槠茀^(qū)氧化層203被腐蝕掉的部分。雖然漂移區(qū)氧化層邊緣的拐角處在制作柵氧的過程中也會(huì)進(jìn)行一定程度的氧化，但拐角處的氧化層很薄，這就會(huì)造成因漂移區(qū)兩端的電場較高導(dǎo)致?lián)舸?。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采取的解決方案是增加漂移區(qū)長度以提高擊穿電壓。但是，這種方法同樣存在一些問題。LDMOS器件是由成百上千的單一結(jié)構(gòu)的LDMOS單元所組成的，單元數(shù)量越多，LDMOS器件驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)。增加漂移區(qū)的長度增加了 LDMOS單元芯片的面積，降低了單元數(shù)量，從而降低了同樣面積下的LDMOS器件驅(qū)動(dòng)能力。而導(dǎo)通電阻是在器件工作時(shí)，從漏到源的電阻，當(dāng)導(dǎo)通電阻很小時(shí)，會(huì)有較大的輸出電流，器件就會(huì)提供一個(gè)很好的開關(guān)特性，從而可以具有更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。增加漂移區(qū)的長度增加了導(dǎo)通電阻，同樣也降低了 LDMOS器件的驅(qū)動(dòng)能力。所以，增加漂移區(qū)長度以提高擊穿電壓，會(huì)增加芯片面積和導(dǎo)通電阻，降低LDMOS器件的驅(qū)動(dòng)能力。在實(shí)現(xiàn)上述進(jìn)行制作LDMOS器件的過程時(shí)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:HV LDMOS漂移區(qū)氧化層邊緣硅容易裸露，產(chǎn)生結(jié)邊緣漏電，導(dǎo)致LDMOS器件擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，解決HV LDMOS漂移區(qū)氧化層邊緣硅容易裸露導(dǎo)致LDMOS器件擊穿的問題，在保證了 LDMOS器件的驅(qū)動(dòng)能力的同時(shí)，提高LDMOS的擊穿電壓。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括LDMOS區(qū)和CMOS區(qū)；在所述半導(dǎo)體襯底上形成犧牲氧化層；去除所述犧牲氧化層；在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上形成掩蔽層；利用所述掩蔽層作為掩膜，形成所述LDMOS的漂移區(qū)，然后在所述漂移區(qū)上方形成漂移區(qū)氧化層；去除所述掩蔽層。優(yōu)選的，在所述去除掩蔽層的步驟之后，還包括:在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上，形成所述CMOS的柵氧和柵極。優(yōu)選的，所述掩蔽層的厚度為250-400埃。優(yōu)選的，所述掩蔽層包括掩蔽氮化硅層和掩蔽氧化層，所述掩蔽氮化硅層位于所述掩蔽氧化層上方。優(yōu)選的，所述掩蔽氮化硅層的厚度為200-350埃，所述掩蔽氧化層的厚度為50-100 埃。優(yōu)選的，所述掩蔽氮化硅層是在溫度600-800度下熱氧化生長形成的。優(yōu)選的，所述掩蔽氧化層是在溫度800-1000度下熱氧化生長形成的。優(yōu)選的，所述犧牲氧化層的去除的厚度大于所述犧牲氧化層的形成的厚度。優(yōu)選的，所述犧牲氧化層形成的厚度為200-400埃，所述犧牲氧化層的去除的厚度為300-600埃。優(yōu)選的，所述漂移區(qū)氧化層的厚度為500-1000埃。本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法，通過將犧牲氧化的過程設(shè)置在形成LDMOS漂移區(qū)氧化層之前，解決了 HV LDMOS漂移區(qū)氧化層邊緣硅容易裸露，產(chǎn)生結(jié)邊緣漏電，導(dǎo)致LDMOS器件擊穿的問題，從而提高了 LDMOS的擊穿電壓；并利用薄的掩蔽層形成薄的漂移區(qū)氧化層，同時(shí)就降低了生產(chǎn)的成本。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中:圖1為LDMOS和CMOS集成在同一芯片上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A-圖2G為現(xiàn)有技術(shù)中一種半導(dǎo)體器件的制作方法的各步驟的示意性剖面圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一種半導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中漂移區(qū)氧化層拐角處發(fā)生損傷的放大圖片；圖5A-圖5G為本發(fā)明實(shí)施例中一種半導(dǎo)體器件的制作方法的各步驟的示意性剖面圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中一種導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例中漂移區(qū)氧化層拐角處未發(fā)生損傷的放大圖片。
具體實(shí)施例方式在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，如圖5和圖6所示，包括:步驟601，提供半導(dǎo)體襯底500，所述半導(dǎo)體襯底500包括LDMOS區(qū)和CMOS區(qū)。步驟602，在所述半導(dǎo)體襯底500上形成犧牲氧化層501。作為示例，在制作完成下層芯片結(jié)構(gòu)后，采用爐管800-1000°C在硅襯底上生長犧牲氧化層501，厚度為200-400埃。步驟603，去除所述犧牲氧化層501。作為示例，采用濕法腐蝕去除該層犧牲氧化層501，濕法腐蝕量為300-600埃。步驟604，在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底500上形成掩蔽層。作為示例，所述掩蔽層包括掩蔽氧化層(PAD 0X) 502和掩蔽氮化硅層503 (PADSIN);所述掩蔽氮化硅層503位于所述掩蔽氧化層502上方；所述PAD OX 502在800-1000°C的爐管溫度下生長，生長厚度為50-100埃SIN503在600-800°C的爐管溫度下生長，生長厚度為200-350埃。步驟605，利用所述掩蔽層作為掩膜，形成所述LDMOS的漂移區(qū)504，然后在所述漂移區(qū)504上方形成漂移區(qū)氧化層505。作為示例，通過光刻曝光定義LDMOS漂移區(qū)504，通過腐蝕PADSIN503和PAD 0X502打開LDMOS漂移區(qū)504，注入200-300KeV雜質(zhì)B和20_30KeV雜質(zhì)P調(diào)整漂移區(qū)雜質(zhì)濃度，然后通過腐蝕去除光刻膠。再進(jìn)入爐管800-1000°C下熱氧化生長漂移區(qū)氧化層(0X)505，厚度為500-1000埃。步驟606,去除所述掩蔽層。作為示例，通過腐蝕去除PAD SIN502和PAD 0X503。步驟607，在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底500上，形成所述CMOS的柵氧511和柵極510。作為示例，采用爐管800-1000°C熱氧化生長LV CMOS柵氧511 (GOX) 100-200埃。通過擴(kuò)散、光刻、腐蝕、薄膜工藝制作后續(xù)結(jié)構(gòu)。通過將犧牲氧化的過程設(shè)置在LDMOS漂移區(qū)氧化層的制作過程之前，如圖5G和圖7所示，漂移區(qū)氧化層的拐角部521就不會(huì)發(fā)生損傷。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于犧牲氧化的過程中需要刻蝕掉一部分漂移區(qū)氧化層的厚度，所以為了保證犧牲氧化后形成的漂移區(qū)氧化層(OX)的厚度能夠達(dá)到500-1000埃，需要預(yù)先增加制作漂移區(qū)氧化層的厚度，一般為1500-2500埃。因此，本發(fā)明就可減少制作漂移區(qū)氧化層的厚度，相應(yīng)的，就會(huì)減少所需掩蔽層的厚度，如圖2所示，原先的掩蔽氧化層厚度為100-300埃，原先的掩蔽氮化硅層厚度為1000-2000埃，這樣就降低了生產(chǎn)的成本。本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法，通過將犧牲氧化的過程設(shè)置在LDMOS漂移區(qū)氧化層的制作過程之前，解決了 HV LDMOS漂移區(qū)氧化層邊緣硅容易裸露，產(chǎn)生結(jié)邊緣漏電，導(dǎo)致LDMOS器件擊穿的問題，從而提高了 LDMOS的擊穿電壓；并利用薄的掩蔽層形成薄的漂移區(qū)氧化層，同時(shí)就降低了生產(chǎn)的成本。本發(fā)明實(shí)施例適用于B⑶工藝等。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括LDMOS區(qū)和CMOS區(qū)； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成犧牲氧化層； 去除所述犧牲氧化層； 在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上形成掩蔽層； 利用所述掩蔽層作為掩膜，形成所述LDMOS的漂移區(qū)，然后在所述漂移區(qū)上方形成漂移區(qū)氧化層； 去除所述掩蔽層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，在所述去除掩蔽層的步驟之后，還包括:在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上，形成所述CMOS的柵氧和柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽層的厚度為250-400 埃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽層包括掩蔽氮化硅層和掩蔽氧化層，所述掩蔽氮化硅層位于所述掩蔽氧化層上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氮化硅層的厚度為200-350埃，所述掩蔽氧化層的厚度為50-100埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氮化硅層是在溫度600-800度下熱氧化生長形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氧化層是在溫度800-1000度下熱氧化生長形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述犧牲氧化層的去除的厚度大于所述犧牲氧化層的形成的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 所述犧牲氧化層形成的厚度為200-400埃，所述犧牲氧化層的去除的厚度為300-600埃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于， 所述漂移區(qū)氧化層的厚度為500-1000埃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件的制作方法。本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中LDMOS漂移區(qū)氧化層邊緣硅容易裸露導(dǎo)致LDMOS器件擊穿的問題。本發(fā)明實(shí)施例提供的方案為一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括LDMOS區(qū)和CMOS區(qū)；在所述半導(dǎo)體襯底上形成犧牲氧化層；去除所述犧牲氧化層；在經(jīng)過犧牲氧化處理的所述半導(dǎo)體襯底上形成掩蔽層；利用所述掩蔽層作為掩膜，形成所述LDMOS的漂移區(qū)，然后在所述漂移區(qū)上方形成漂移區(qū)氧化層；去除所述掩蔽層。本發(fā)明實(shí)施例適用于BCD工藝等。
文檔編號(hào)H01L21/336GK103187279SQ20111045171
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者吳孝嘉, 房世林, 羅澤煌, 陳正培, 章舒, 何延強(qiáng) 申請(qǐng)人:無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司