专利名称：Ldmos器件结构及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件结构，尤其是一种LDMOS器件结构。本发明还涉及一种半导体器件的制作方法，尤其是一种LDMOS器件结构的制作方法。
背景技术：
LDMOS是目前RF射频工艺中的常用器件之一。基于LDMOS可以形成低成本，高性能高集成度的RFLDM0S被应用于高频通信领域以及其他对于速度要求很高的应用领域。普通的RFLDM0S结构如图1所示。为了提高器件的响应频率，如何降低绝缘区的寄生电容是一个主要的技术难点。为了降低绝缘区的寄生电容，通常的做法是大幅度增加场区的氧化膜厚度。通常典型的应用于2. 4GHZ以上的RFLDM0S，氧化膜厚度通常大于lum。同时由于要求的场氧厚度太厚，无法用STI工艺实现，往往使用LOCOS工艺来形成，因此场氧化完成后，基板高低起伏很大，对后续工艺造成了极大制约，因此无法实现小尺寸的器件生产。比如对于0. 5um应用于2. 4GHZ的RFLDM0S，场氧厚度通常大于lum，典型的为2 !Bum。此时场氧高于基板0. 5um，此时对于0. 5um的栅，其光刻工艺窗口为0. 8 lum，受到基板高低起伏很大，⑶控制能力很差，成品率很低，导致该类型的RFLDM0S生产成本很高。而且基于此种结构，要实现0.5um以下的栅极几乎没有可能。同时由于场氧通常使用热氧化形成，因此无法在隔离区形成空气间隙进一步降低电容，因此工艺性能也受到一定限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LDMOS器件结构及其制作方法，降低寄生电容，降低表面高低起伏，降低后续工艺难度，实现小尺寸的栅极器件的生产。为解决上述技术问题，本发明LDMOS器件结构的技术方案是，包括MOS管单元，所述MOS管单元的源区和漏区外侧都设置有隔离区，所述隔离区材料为二氧化硅，所述隔离区包括有多个隔离槽，将MOS管单元与周围隔离，所述隔离区的高度不高于所述MOS管单元栅极的高度。本发明还公开了一种上述LDMOS器件结构的制作方法，其技术方案是，包括如下步骤
步骤1，在sub上通过外延形成器件与衬底的隔离层，然后通过注入形成器件连接到衬底的连接层；
步骤2，成长S^2作为硬掩膜，利用光刻形成隔离区的多个深槽图形，然后通过干法刻蚀基板形成深槽；
步骤3，通过高温推阱，消耗深槽之间的硅，形成二氧化硅绝缘层；
步骤4，化学药液去除晶片表面的二氧化硅，然后进行后续制作源、漏、栅的工艺。本发明通过更厚的场氧化层，以及隔离槽的间隙结构降低了寄生电容，同时降低了表面高低起伏，降低了后续工艺难度，实现小尺寸的栅极器件的生产。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明 图1为现有的LDMOS器件的结构示意图2为本发明LDMOS器件的结构示意图3 图8为本发明LDMOS器件结构的制作方法各步骤的示意图。图中附图标记为，1.衬底；2.外延层；3.连接层；4.隔离区；5.源区；6.漏区； 7.栅氧；8.栅极；9.隔离槽；10. 二氧化硅；11.硬掩膜；12.光刻胶。
具体实施例方式本发明公开了一种LDMOS器件结构，如图2 图8所示，包括MOS管单元，所述MOS 管单元的源区5和漏区6外侧都设置有隔离区4，所述隔离区4材料为二氧化硅，所述隔离区4包括有多个隔离槽9，将MOS管单元与周围隔离，所述隔离区4的高度不高于所述MOS 管单元栅极8的高度。所述隔离槽9中有空气间隙。所述隔离槽9为深槽。本发明还公开了一种上述LDMOS器件结构的制作方法，如图3 图8所示，包括如下步骤
步骤1，如图3所示，在sub上通过外延形成器件与衬底1的隔离层2，然后通过注入形成器件连接到衬底1的连接层3 ；
步骤2，如图4和图5所示，成长S^2作为硬掩膜11，利用光刻形成隔离区4的多个深槽图形，然后通过干法刻蚀基板形成深隔离槽9 ；
步骤3，如图6所示，通过高温推阱，消耗隔离槽9之间的硅，形成二氧化硅绝缘层； 步骤4，如图7和图8所示，化学药液去除晶片表面的二氧化硅10，然后进行后续制作源、漏、栅的工艺。在现有的射频LDMOS工艺中，为了降低隔离结构的寄生电容，通常使用很厚的场氧和LOCOS工艺实现，但是其缺点为热氧化，需要长时间的高温炉推阱，成本高，无法实现过厚氧化层的大规模量产，而且侧扩很大，无法控制器件面积，同时基板高低起伏较大，后续工艺无法实现小尺寸器件的制造。针对上述问题，本发明采用了多个深而且小尺寸隔离槽进行高温炉氧化，消耗槽与槽之间的硅，从而形成大片隔离区来实现射频LDMOS的隔离，可以制造出很厚氧化层的隔离结构，实现了低寄生电容的隔离，大幅度降低隔离区和有源区的段差，使后续的工艺难度降低，实现了小尺寸的栅极器件生产。
权利要求
1.一种LDMOS器件结构，包括MOS管单元，所述MOS管单元的源区和漏区外侧都设置有隔离区，其特征在于，所述隔离区材料为二氧化硅，所述隔离区包括有多个隔离槽，将MOS 管单元与周围隔离，所述隔离区的高度不高于所述MOS管单元栅极的高度。
2.根据权利要求1所述的LDMOS器件结构，其特征在于，所述隔离槽中有空气间隙。
3.根据权利要求1所述的LDMOS器件结构，其特征在于，所述隔离槽为深槽。
4.一种如权利要求1 3所述的LDMOS器件结构的制作方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1，在sub上通过外延形成器件与衬底的隔离层，然后通过注入形成器件连接到衬底的连接层；步骤2，成长S^2作为硬掩膜，利用光刻形成隔离区的多个深槽图形，然后通过干法刻蚀基板形成隔离槽；步骤3，通过高温推阱，消耗隔离槽之间的硅，形成二氧化硅绝缘层；步骤4，化学药液去除晶片表面的二氧化硅，然后进行后续制作源、漏、栅的工艺。
全文摘要
本发明公开了一种LDMOS器件结构，包括MOS管单元，所述MOS管单元的源区和漏区外侧都设置有隔离区，所述隔离区材料为二氧化硅，所述隔离区包括有多个隔离槽，将MOS管单元与周围隔离，所述隔离区的高度不高于所述MOS管单元栅极的高度。本发明还公开了一种上述的LDMOS器件结构的制作方法，通过光刻和可是形成隔离槽，之后通过高温推阱，消耗隔离槽之间的硅，形成二氧化硅绝缘层。本发明通过更厚的场氧化层，以及隔离槽的间隙结构降低了寄生电容，同时降低了表面高低起伏，降低了后续工艺难度，实现小尺寸的栅极器件的生产。
文档编号H01L29/78GK102446968SQ20101050559
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者张帅, 王海军 申请人:上海华虹Nec电子有限公司