[发明专利]高电压半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造高电压半导体器件的方法，包括：

在其高电压器件区中的半导体衬底上方形成栅氧化膜；

在包括所述栅氧化膜的所述半导体衬底上方形成栅电极；

在包括所述栅电极的所述半导体衬底上方形成氟化硅酸盐玻璃(FSG)膜和衬垫膜；以及

在所述FSG膜或者所述衬垫膜的上方形成层间绝缘膜。

2.根据权利要求1所述的方法，在形成所述栅氧化膜之后和在形成所述栅电极之前，进一步包括：在所述半导体衬底中形成阱区。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述阱区包括在所述半导体衬底中注入P型掺杂质和N型掺杂质中的一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，形成所述阱区包括在所述栅氧化膜中同时形成陷阱区。

5.根据权利要求1所述的方法，在形成所述衬垫膜之后和在形成所述层间绝缘膜之前，进一步包括：在所述衬垫膜上实施退火处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在氮气(N₂)气氛和氢气(H₂)气氛中的一种下实施所述退火处理。

7.根据权利要求1所述的方法，所述衬垫膜包括优先金属沉积(PMD)膜、中温氧化物(MTO)膜和高温氧化物(HTO)膜中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述层间绝缘膜包括硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)膜、磷硅酸盐玻璃(PSG)膜和非掺杂硅酸盐玻璃(USG)膜中的一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述FSG膜和所述衬垫膜包括：

在包括所述栅电极的所述半导体衬底的整个表面上方形成所述FSG膜；

在所述FSG膜上方形成所述衬垫膜；以及

在所述衬垫膜上实施退火处理。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述FSG膜和所述衬垫膜包括：

在包括所述栅电极的所述半导体衬底的整个表面上方形成所述衬垫膜；以及

通过实施离子注入工艺来在所述衬垫膜的上部表面中形成所述FSG膜。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述FSG膜包括将氟离子注入至所述衬垫膜的上部表面中。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述半导体衬底的整个表面上方形成所述衬垫膜以覆盖所述FSG膜。

13.一种用于制造高电压半导体器件的方法，包括：

在具有高电压器件区和低电压器件区的半导体衬底中形成用于限定器件隔离区的器件隔离膜；

在所述高电压器件区中的所述半导体衬底上方形成第一氧化膜；

同时在所述半导体衬底中形成阱区和在所述第一氧化膜中形成陷阱区；

在所述第一氧化膜上方形成栅电极；

在所述栅电极上方形成第二氧化膜；

在所述第二氧化膜中形成氟化硅酸盐玻璃(FSG)膜；以及然后

在所述第二氧化膜上方形成介电膜。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，同时形成所述阱区和所述陷阱区包括：

在所述第一氧化膜上方形成暴露部分所述第一氧化膜的光刻胶图样；

使用所述光刻胶图样作为掩膜实施离子注入工艺以在所述半导体衬底中形成所述阱区并在所述第一氧化膜的所述暴露部分中形成所述陷阱区；以及

去除所述光刻胶图样。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述氟化硅酸盐玻璃膜包括在所述第二氧化膜上实施离子注入工艺。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，实施所述离子注入工艺包括将氟离子注入至所述第二氧化膜的上部表面中。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二氧化膜包括优先金属沉积(PMD)膜、中温氧化物(MTO)膜和高温氧化物(HTO)膜中的一种。

18.一种高电压半导体器件，包括：

器件隔离膜，形成于具有高电压器件区和低电压器件区的半导体衬底中；

第一氧化膜，在所述高电压器件区中的所述半导体衬底上方形成，其中至少部分所述第一氧化膜包括陷阱区；

阱区，形成于所述半导体衬底中；

栅电极，形成于所述第一氧化膜上方；

第二氧化膜，形成于所述栅电极上方；

氟化硅酸盐玻璃(FSG)，形成于所述第二氧化膜的上部表面中；以及

介电膜，形成于所述第二氧化膜上方。