专利名称：半导体器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制作领域，具体涉及一种半导体器件的制作方法。
背景技术：
随着集成电路的不断发展，为了节省面积，在同一芯片上同时制作多种器件。例如，在BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺中，高压(HV)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件和低压(LV)的CMOS器件集成在同一芯片上。如图1所示，在半导体衬底100上包括LDMOSl 10和CM0S120，并用场氧化层114区隔开来，LDMOSl 10在源区和漏区之间有一个漂移区111，低掺杂的漂移区由于是高阻，能够承受更高的电压，如图1所示，LDMOS的栅极112扩展到漂移区的漂移区氧化层113上面，充当场极板。LV CMOS采用很薄的栅氧，一般为100-200埃，衬底表面的质量决定了栅氧的质量。在栅氧生长前需要对衬底表面进行氧化，再通过腐蚀去除这层氧化层，露出高质量的衬底，这个过程也称牺牲氧化过程。通常为了保证腐蚀时牺牲氧化层的完全去除，需要腐蚀的氧化层损失量大于牺牲氧化层的生长量。在现有技术中的一种半导体器件的制作方法，如图2和图3所示，包括:步骤301，提供半导体衬底200，所述半导体衬底200包括LDMOS区和CMOS区；步骤302，在所述半导体衬底上形成掩蔽层201 ；步骤303，利用所述掩蔽层201作为掩膜，形成所述LDMOS的漂移区202，然后在所述漂移区202上方形成漂移区氧化层203 ；步骤304，去除所述掩蔽层201 ；步骤305，在所述半导体衬底上形成牺牲氧化层204 ；步骤306，去除所述牺牲氧化层204 ；步骤307，在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上，形成所述CMOS的栅氧211和栅极210。通过扩散、光刻、腐蚀、薄膜工艺制作后续结构。如图2和图3所示，由于牺牲氧化层的制作的步骤在漂移区氧化层制作的步骤之后，在牺牲氧化层腐蚀过程中，HV LDMOS的漂移区氧化层也同样被腐蚀。如图2G和图4中拐角部221示出的区域，漂移区氧化层边缘容易受到损伤，另外，图2F中虚线示出的区域为漂移区氧化层203被腐蚀掉的部分。虽然漂移区氧化层边缘的拐角处在制作栅氧的过程中也会进行一定程度的氧化，但拐角处的氧化层很薄，这就会造成因漂移区两端的电场较高导致击穿。在现有技术中，通常采取的解决方案是增加漂移区长度以提高击穿电压。但是，这种方法同样存在一些问题。LDMOS器件是由成百上千的单一结构的LDMOS单元所组成的，单元数量越多，LDMOS器件驱动能力越强。增加漂移区的长度增加了 LDMOS单元芯片的面积，降低了单元数量，从而降低了同样面积下的LDMOS器件驱动能力。而导通电阻是在器件工作时，从漏到源的电阻，当导通电阻很小时，会有较大的输出电流，器件就会提供一个很好的开关特性，从而可以具有更强的驱动能力。增加漂移区的长度增加了导通电阻，同样也降低了 LDMOS器件的驱动能力。所以，增加漂移区长度以提高击穿电压，会增加芯片面积和导通电阻，降低LDMOS器件的驱动能力。在实现上述进行制作LDMOS器件的过程时，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:HV LDMOS漂移区氧化层边缘硅容易裸露，产生结边缘漏电，导致LDMOS器件击穿。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体器件的制作方法，解决HV LDMOS漂移区氧化层边缘硅容易裸露导致LDMOS器件击穿的问题，在保证了 LDMOS器件的驱动能力的同时，提高LDMOS的击穿电压。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:一种半导体器件的制作方法，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底包括LDMOS区和CMOS区；在所述半导体衬底上形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层；在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上形成掩蔽层；利用所述掩蔽层作为掩膜，形成所述LDMOS的漂移区，然后在所述漂移区上方形成漂移区氧化层；去除所述掩蔽层。优选的，在所述去除掩蔽层的步骤之后，还包括:在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上，形成所述CMOS的栅氧和栅极。优选的，所述掩蔽层的厚度为250-400埃。优选的，所述掩蔽层包括掩蔽氮化硅层和掩蔽氧化层，所述掩蔽氮化硅层位于所述掩蔽氧化层上方。优选的，所述掩蔽氮化硅层的厚度为200-350埃，所述掩蔽氧化层的厚度为50-100 埃。优选的，所述掩蔽氮化硅层是在温度600-800度下热氧化生长形成的。优选的，所述掩蔽氧化层是在温度800-1000度下热氧化生长形成的。优选的，所述牺牲氧化层的去除的厚度大于所述牺牲氧化层的形成的厚度。优选的，所述牺牲氧化层形成的厚度为200-400埃，所述牺牲氧化层的去除的厚度为300-600埃。优选的，所述漂移区氧化层的厚度为500-1000埃。本发明提供的一种半导体器件的制作方法，通过将牺牲氧化的过程设置在形成LDMOS漂移区氧化层之前，解决了 HV LDMOS漂移区氧化层边缘硅容易裸露，产生结边缘漏电，导致LDMOS器件击穿的问题，从而提高了 LDMOS的击穿电压；并利用薄的掩蔽层形成薄的漂移区氧化层，同时就降低了生产的成本。
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。附图中:图1为LDMOS和CMOS集成在同一芯片上的结构示意图；图2A-图2G为现有技术中一种半导体器件的制作方法的各步骤的示意性剖面图；图3为现有技术中一种半导体器件的制作方法的流程示意图；图4为现有技术中漂移区氧化层拐角处发生损伤的放大图片；图5A-图5G为本发明实施例中一种半导体器件的制作方法的各步骤的示意性剖面图；图6为本发明实施例中一种导体器件的制作方法的流程示意图；图7为本发明实施例中漂移区氧化层拐角处未发生损伤的放大图片。
具体实施例方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细描述。本发明实施例提供了一种半导体器件的制作方法，如图5和图6所示，包括:步骤601，提供半导体衬底500，所述半导体衬底500包括LDMOS区和CMOS区。步骤602，在所述半导体衬底500上形成牺牲氧化层501。作为示例，在制作完成下层芯片结构后，采用炉管800-1000°C在硅衬底上生长牺牲氧化层501，厚度为200-400埃。步骤603，去除所述牺牲氧化层501。作为示例，采用湿法腐蚀去除该层牺牲氧化层501，湿法腐蚀量为300-600埃。步骤604，在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底500上形成掩蔽层。作为示例，所述掩蔽层包括掩蔽氧化层(PAD 0X) 502和掩蔽氮化硅层503 (PADSIN);所述掩蔽氮化硅层503位于所述掩蔽氧化层502上方；所述PAD OX 502在800-1000°C的炉管温度下生长，生长厚度为50-100埃SIN503在600-800°C的炉管温度下生长，生长厚度为200-350埃。步骤605，利用所述掩蔽层作为掩膜，形成所述LDMOS的漂移区504，然后在所述漂移区504上方形成漂移区氧化层505。作为示例，通过光刻曝光定义LDMOS漂移区504，通过腐蚀PADSIN503和PAD 0X502打开LDMOS漂移区504，注入200-300KeV杂质B和20_30KeV杂质P调整漂移区杂质浓度，然后通过腐蚀去除光刻胶。再进入炉管800-1000°C下热氧化生长漂移区氧化层(0X)505，厚度为500-1000埃。步骤606,去除所述掩蔽层。作为示例，通过腐蚀去除PAD SIN502和PAD 0X503。步骤607，在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底500上，形成所述CMOS的栅氧511和栅极510。作为示例，采用炉管800-1000°C热氧化生长LV CMOS栅氧511 (GOX) 100-200埃。通过扩散、光刻、腐蚀、薄膜工艺制作后续结构。通过将牺牲氧化的过程设置在LDMOS漂移区氧化层的制作过程之前，如图5G和图7所示，漂移区氧化层的拐角部521就不会发生损伤。在现有技术中，由于牺牲氧化的过程中需要刻蚀掉一部分漂移区氧化层的厚度，所以为了保证牺牲氧化后形成的漂移区氧化层(OX)的厚度能够达到500-1000埃，需要预先增加制作漂移区氧化层的厚度，一般为1500-2500埃。因此，本发明就可减少制作漂移区氧化层的厚度，相应的，就会减少所需掩蔽层的厚度，如图2所示，原先的掩蔽氧化层厚度为100-300埃，原先的掩蔽氮化硅层厚度为1000-2000埃，这样就降低了生产的成本。本发明提供的一种半导体器件的制作方法，通过将牺牲氧化的过程设置在LDMOS漂移区氧化层的制作过程之前，解决了 HV LDMOS漂移区氧化层边缘硅容易裸露，产生结边缘漏电，导致LDMOS器件击穿的问题，从而提高了 LDMOS的击穿电压；并利用薄的掩蔽层形成薄的漂移区氧化层，同时就降低了生产的成本。本发明实施例适用于B⑶工艺等。本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求
1.一种半导体器件的制作方法，包括: 提供半导体衬底，所述半导体衬底包括LDMOS区和CMOS区； 在所述半导体衬底上形成牺牲氧化层； 去除所述牺牲氧化层； 在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上形成掩蔽层； 利用所述掩蔽层作为掩膜，形成所述LDMOS的漂移区，然后在所述漂移区上方形成漂移区氧化层； 去除所述掩蔽层。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，在所述去除掩蔽层的步骤之后，还包括:在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上，形成所述CMOS的栅氧和栅极。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽层的厚度为250-400 埃。
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽层包括掩蔽氮化硅层和掩蔽氧化层，所述掩蔽氮化硅层位于所述掩蔽氧化层上方。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氮化硅层的厚度为200-350埃，所述掩蔽氧化层的厚度为50-100埃。
6.根据权利要求4所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氮化硅层是在温度600-800度下热氧化生长形成的。
7.根据权利要求4所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述掩蔽氧化层是在温度800-1000度下热氧化生长形成的。
8.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述牺牲氧化层的去除的厚度大于所述牺牲氧化层的形成的厚度。
9.根据权利要求8所述的半导体器件的制作方法，其特征在于， 所述牺牲氧化层形成的厚度为200-400埃，所述牺牲氧化层的去除的厚度为300-600埃。
10.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于， 所述漂移区氧化层的厚度为500-1000埃。
全文摘要
本发明公开了一种半导体器件的制作方法。本发明涉及半导体制造领域，解决了现有技术中LDMOS漂移区氧化层边缘硅容易裸露导致LDMOS器件击穿的问题。本发明实施例提供的方案为一种半导体器件的制作方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底包括LDMOS区和CMOS区；在所述半导体衬底上形成牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层；在经过牺牲氧化处理的所述半导体衬底上形成掩蔽层；利用所述掩蔽层作为掩膜，形成所述LDMOS的漂移区，然后在所述漂移区上方形成漂移区氧化层；去除所述掩蔽层。本发明实施例适用于BCD工艺等。
文档编号H01L21/336GK103187279SQ20111045171
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者吴孝嘉, 房世林, 罗泽煌, 陈正培, 章舒, 何延强 申请人:无锡华润上华半导体有限公司