基于深沟槽隔离的NLDMOS器件制作方法与流程

基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法
技术领域
1.本技术涉及半导体器件及制造领域，具体涉及一种基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法。


背景技术：

2.随着大功率器件的模块化和工艺兼容性的发展，相较于其他类型器件，大功率器件在成本和设计效率方面越来越占据优势。大功率集成电路被广泛应用在汽车行业，如减排、节能、先进驾驶辅助系统以及增强个性化和舒适性等领域，同时也应用于医疗，如超声波成像和高级电源管理控制等。
3.为了实现高密度的逻辑电路与大功率定制电路间的整合，芯片中的高电压和低电域之间需要适当的隔离，在相关技术中这种隔离通过多层外延的堆叠并引入深沟隔离工艺来实现，不仅增加了工艺流程也提高了工艺成本。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法，可以解决相关技术中为实现高电压和低电域采用设置间隔从而工艺更复杂的问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法，包括：
6.对定义了阻挡层的外延片进行刻蚀形成深沟槽和浅沟槽；
7.对所述深沟槽进行倾斜角度的n+型注入，与所述阻挡层相连；
8.沉积多晶硅层，并刻蚀形成栅极；
9.进行n+和p+注入形成源极和漏极；
10.沉积sab氧化层,并完成刻蚀，保留局部浅沟槽上面的sab氧化层，形成场氧；
11.形成cfp结构，所述cfp结构用于降低表面电场。
12.可选的，所述刻蚀形成的沟槽深度》20um。
13.可选的，注入的倾斜角度为10～15度。
14.可选的，所述方法还包括：通过调整注入角度来实现不同的注入深度。
15.可选的，所述方法还包括：
16.对所述深沟槽的底部进行零角度注入p型杂质，激活形成p-低浓度区，所述p-低浓度区形成有p-结，所述p-结用于防止底部深沟槽介质发生击穿
17.可选的，所述方法还包括：
18.所述深沟槽内部填充的多晶硅与衬底相连，工艺过程中产生的电荷通过多晶硅层连接的衬底导出。
19.可选的，所述阻挡层和所述深沟槽的侧壁n+相连等电位。
20.可选的，所述形成cfp结构，包括：
21.ct plate接在所述sab氧化层上；
22.形成cfp结构，所述cfp结构用于增加场氧厚度。
23.本技术技术方案，至少包括如下优点：
24.对深沟槽进行倾斜角度的n+型注入，倾斜角度为10～15度，通过调整注入角度来实现不同的注入深度，从而实现与阻挡层的相连，该步工艺可以满足器件不同电压规格的需求；
25.深沟槽底部进行零角度注入p型杂质，激活形成p-低浓度区，通过形成的p-结，防止底部深沟槽介质发生击穿，深沟槽隔离可靠性有提升；
26.深沟槽内部填充的多晶硅与衬底相连，工艺过程中产生的电荷可以通过多晶硅层连接的衬底导出，深沟槽隔离的可靠性明显提升；
27.阻挡层和深沟槽隔离侧壁n+相连等电位，使器件满足high side应用，深槽隔离dti工艺可以满足功率集成电路高压区域和低压区域的隔离需求；
28.加入cfp结构，ct plate接在sab上，场氧厚度增加，在不新增mask的基础上，bv提升约15％。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1是本技术一个示例性实施例提供的基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法的流程图；
31.图2至图7是本技术一个示例性实施例提供的屏蔽栅mosfet器件的形成示意图。
具体实施方式
32.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
36.请参考图1，其示出了本技术一个示意性实施例提供的基于深沟槽隔离的nldmos器件制作方法的流程示意图，该方法包括：
37.步骤101，对定义了阻挡层的外延片进行刻蚀形成深沟槽和浅沟槽。
38.其中，刻蚀形成的沟槽深度》20um。如图2所示，阻挡层定义为图2中的ntype buried layer(简称nbl)，深沟槽隔离标记为dti，全称为deep trench isolation，sti为浅沟槽隔离，全称为shallow trench isolation。对定义了nbl的10um外延片刻蚀形成深沟槽。在下文中，浅沟槽隔离简称为浅沟槽，深沟槽隔离简称为深沟槽。
39.在一种可能的实施方式中，如图2所示，对深沟槽的底部进行零角度注入p型杂质与衬底连接(示意为n ring for pick up)，激活形成p-低浓度区，p-低浓度区形成有p-结，p-结用于防止底部深沟槽介质发生击穿。
40.步骤102，对深沟槽进行倾斜角度的n+型注入，与阻挡层相连。
41.如图2所示，对深沟槽进行倾斜角度的n+型注入，注入后标记为dti n+。注入的倾斜角度为10～15度，可以通过调整注入角度来实现不同的注入深度，从而与nbl进行连接；如图3所示，并完成n型漂移区(标记为n-drift)和hv p阱区(标记为hv pwell)注入。
42.步骤103，沉积多晶硅层，并刻蚀形成栅极。
43.如图4所示，其示出了多晶硅层淀积后的形成示意图，并标记为poly。
44.步骤104，进行n+和p+注入形成源极和漏极。
45.如图5所示，其示意出了形成源极(source)、栅极和漏极(drain)的过程。其中，hv p阱区所在区域形成nldmos的bulk。
46.步骤105，沉积sab氧化层,并完成刻蚀，保留局部浅沟槽上面的sab氧化层，形成场氧。
47.如图6所示，在图5的基础上沉积sab氧化层并刻蚀形成如图示形貌，即保留局部sti上面的sab，形成场氧。
48.在一种可能的实施方式中，深沟槽内部填充的多晶硅与衬底相连，工艺过程中产生的电荷通过多晶硅层连接的衬底bulk导出。
49.在一种可能的实施方式中，nbl和dti侧壁n+相连等电位，使器件满足high side应用，深槽隔离dti工艺可以满足功率集成电路高压区域和低压区域的隔离需求。
50.步骤106，形成cfp结构，cfp结构用于降低表面电场。
51.如图7所示，示意出了cfp结构(标记为m1)。
52.在一种可能的实施方式中加入cfp结构，ct plate接在sab上，其中，场氧厚度增加。
53.综上所述，本技术技术方案，至少包括如下优点：对深沟槽进行倾斜角度的n+型注入，倾斜角度为10～15度，通过调整注入角度来实现不同的注入深度，从而实现与阻挡层的相连，该步工艺可以满足器件不同电压规格的需求；深沟槽底部进行零角度注入p型杂质，激活形成p-低浓度区，通过形成的p-结，防止底部深沟槽介质发生击穿，深沟槽隔离可靠性有提升；深沟槽内部填充的多晶硅与衬底相连，工艺过程中产生的电荷可以通过多晶硅层连接的衬底导出，深沟槽隔离的可靠性明显提升；阻挡层和深沟槽隔离侧壁n+相连等电位，使器件满足high side应用，深槽隔离dti工艺可以满足功率集成电路高压区域和低压区域的隔离需求；加入cfp结构，ct plate接在sab上，场氧厚度增加，在不新增mask的基础上，bv
提升约15％。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。