利用SOI埋氧层做栅氧的高压器件结构及其制造方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构及其制造方法。

背景技术：

1、soi(绝缘体上硅)衬底片由于其特殊性，埋氧层上硅层的厚度不足以支撑形成ldmos(横向扩散金属氧化物半导体)等高压器件所需要的结深，现有技术方案会在采集衬底时加厚埋氧层上硅层的厚度，但是这样会牺牲rf(射频)性能。

2、为解决上述问题，需要提出一种新型的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构及其制造方法。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构及其制造方法，用于解决现有技术中soi(绝缘体上硅)衬底片由于其特殊性，埋氧层上硅层的厚度不足以支撑形成ldmos(横向扩散金属氧化物半导体)等高压器件所需要的结深，现有技术方案会在采集衬底时加厚埋氧层上硅层的厚度，但是这样会牺牲rf性能的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，包括：

3、衬底，在所述衬底上形成有埋氧层，所述衬底上具有第一器件区和第二器件区的形成区域，所述第一器件区为高压器件区，所述第二器件区为低压器件区或中压器件区；

4、所述第二器件区上形成有硅层；

5、在所述衬底上形成有第一浅沟槽隔离以定义出所述第一器件区的第一有源区，在所述硅层上形成有第二浅沟槽隔离以定义出所述第二器件区的第二有源区；

6、位于所述第一有源区上的高压器件以及位于所述第二有源区上的低压器件或中压器件，所述埋氧层作为所述高压器件的栅氧化层。

7、优选地，所述衬底为硅衬底。

8、优选地，所述第一、二浅沟槽隔离的材料为旋涂玻璃(sog)、高密度等离子体化学气相沉积形成的致密氧化物(hdp-cvdox)、二氧化硅(sio2)或者采用二氧化硅和氮化硅(sin)两种材料的双重填充。

9、优选地，所述高压器件包括：形成于所述埋氧层下方的体区和漂移区；形成于所述埋氧层上且横跨所述体区、所述漂移区交界处的第一栅极；形成于体区上的第一漏极和第一衬底引出区；形成于所述漂移区上的第一源极。

10、优选地，所述低压或中压器件包括：形成于所述硅层上的掺杂阱；形成于掺杂阱上的第二栅极以及位于所述第二栅极两侧的第二漏极和第二源极；形成于所述硅层上的第二衬底引出区。

11、本发明还提供上述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，包括：

12、步骤一、提供衬底，在所述衬底上形成埋氧层以及位于所述埋氧层上的的硅层，所述衬底上具有第一器件区和第二器件区的形成区域，所述第一器件区为高压器件区，所述第二器件区为低压器件区或中压器件区；

13、步骤二、去除所述第一器件区上的所述绝缘层；

14、步骤三、分别在所述衬底上形成第一浅沟槽隔离以定义出所述第一器件区的第一有源区、在所述硅层上形成第二浅沟槽隔离以定义出所述第二器件区的第二有源区；

15、步骤四、分别形成位于所述第一有源区上的高压器件、形成位于所述第二有源区上的低压器件或中压器件，所述埋氧层作为所述高压器件的栅氧化层。

16、优选地，步骤一中的所述衬底为硅衬底。

17、优选地，步骤二中利用干法刻蚀的方法去除所述第一器件区上的所述绝缘层。

18、优选地，步骤三中的所述第一、二浅沟槽隔离的材料为旋涂玻璃(sog)、高密度等离子体化学气相沉积形成的致密氧化物(hdp-cvdox)、二氧化硅(sio2)或者采用二氧化硅和氮化硅(sin)两种材料的双重填充。

19、优选地，步骤四中的所述高压器件包括：形成于所述埋氧层下方的体区和漂移区；形成于所述埋氧层上且横跨所述体区、所述漂移区交界处的第一栅极；形成于体区上的第一漏极和第一衬底引出区；形成于所述漂移区上的第一源极。

20、优选地，步骤四中的所述低压或中压器件包括：形成于所述硅层上的掺杂阱；形成于掺杂阱上的第二栅极以及位于所述第二栅极两侧的第二漏极和第二源极；形成于所述硅层上的第二衬底引出区。

21、如上所述，本发明的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构及其制造方法，具有以下有益效果：

22、本发明利用soi埋氧层做栅氧来形成高压器件，便于在soi工艺上集成ldmos等高压器件。

技术特征：

1.一种利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，其特征在于：所述衬底为硅衬底。

3.根据权利要求1所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，其特征在于：所述第一、二浅沟槽隔离的材料为旋涂玻璃(sog)、高密度等离子体化学气相沉积形成的致密氧化物(hdp-cvdox)、二氧化硅(sio2)或者采用二氧化硅和氮化硅(sin)两种材料的双重填充。

4.根据权利要求1所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，其特征在于：所述高压器件包括：形成于所述埋氧层下方的体区和漂移区；形成于所述埋氧层上且横跨所述体区、所述漂移区交界处的第一栅极；形成于体区上的第一漏极和第一衬底引出区；形成于所述漂移区上的第一源极。

5.根据权利要求1所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构，其特征在于：所述低压或中压器件包括：形成于所述硅层上的掺杂阱；形成于掺杂阱上的第二栅极以及位于所述第二栅极两侧的第二漏极和第二源极；形成于所述硅层上的第二衬底引出区。

6.根据权利要求1至5任一项所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于，至少包括：

7.根据权利要求6所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于：步骤一中的所述衬底为硅衬底。

8.根据权利要求6所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于：步骤二中利用干法刻蚀的方法去除所述第一器件区上的所述绝缘层。

9.根据权利要求6所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于：步骤三中的所述第一、二浅沟槽隔离的材料为旋涂玻璃(sog)、高密度等离子体化学气相沉积形成的致密氧化物(hdp-cvdox)、二氧化硅(sio2)或者采用二氧化硅和氮化硅(sin)两种材料的双重填充。

10.根据权利要求6所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于：步骤四中的所述高压器件包括：形成于所述埋氧层下方的体区和漂移区；形成于所述埋氧层上且横跨所述体区、所述漂移区交界处的第一栅极；形成于体区上的第一漏极和第一衬底引出区；形成于所述漂移区上的第一源极。

11.根据权利要求6所述的利用soi埋氧层做栅氧的高压器件结构的制造方法，其特征在于：步骤四中的所述低压或中压器件包括：形成于所述硅层上的掺杂阱；形成于掺杂阱上的第二栅极以及位于所述第二栅极两侧的第二漏极和第二源极；形成于所述硅层上的第二衬底引出区。

技术总结
本发明提供一种利用SOI埋氧层做栅氧的高压器件结构，包括衬底，在衬底上形成有埋氧层，衬底上具有第一器件区和第二器件区的形成区域，第一器件区为高压器件区，第二器件区为低压器件区或中压器件区；第二器件区上形成有硅层；在衬底上形成有第一浅沟槽隔离以定义出第一器件区的第一有源区，在硅层上形成有第二浅沟槽隔离以定义出第二器件区的第二有源区；位于第一有源区上的高压器件以及位于第二有源区上的低压器件或中压器件，埋氧层作为高压器件的栅氧化层。本发明利用SOI埋氧层做栅氧来形成高压器件，便于在SOI工艺上集成LDMOS等高压器件。

技术研发人员：王晓日,陈广龙,杨留鹏
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5