[发明专利]高压LDMOS器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种高压LDMOS器件的制备方法，包括：在衬底上形成第一介质层、第一氮化硅层、第二介质层、第二氮化硅层和第三介质层；采用热氧化炉管工艺在第二沟槽中的有源区侧面和底部形成隔离层；在第二沟槽中填充多晶硅内芯层以得到深沟槽隔离结构。本发明还提供一种高压LDMOS器件。本申请利用第二介质层、第二氮化硅层和第三介质层作为掩膜，采用热氧化炉管工艺在第二沟槽中有源区侧面和底部形成晶体质量高的隔离层，这样可以避免有源区被高温误氧化，提高了器件的可靠性和良率。进一步的，本申请在第二沟槽中先形成隔离层，再将第二沟槽中剩余的空间都填充多晶硅内芯层以得到深沟槽隔离结构，可以提高器件的耐压性能。

技术领域

本申请涉及高压LDMOS器件制造技术领域，具体涉及一种高压LDMOS器件及其制备方法。

背景技术

目前，高压LDMOS通常都会采用DTI(Deep Trench Isolation，深沟槽隔离)结构进行隔离以达到耐压要求，而对于DTI Trench的填充方式一般都是采用纯氧化硅介质层填充，或者部分热退火氧化硅+部分poly的组合填充。

对于纯氧化硅介质层填充的结构来说，为便于填槽，氧化硅介质层通常都是采用CVD工艺生成的，而CVD工艺制备的氧化硅介质层的膜质相对较差，会影响器件的可靠性；对于部分热退火氧化硅+部分poly的组合填充的结构来说，虽然热退火的氧化硅的膜质相对于CVD工艺生成的氧化硅的膜质来说较好，但是由于反应温度较高会导致衬底中AA(有源区)区域被氧化，进而导致narrow width的器件失效，不利于实际应用。

所以目前急需一种新的高压LDMOS器件的制备方法，解决如何形成晶体质量高的深沟槽隔离结构，以及如何在形成晶体质量高的深沟槽隔离结构的同时不会造成衬底中AA区域被高温氧化的问题。

发明内容

本申请提供了一种高压LDMOS器件及其制备方法，可以解决深沟槽隔离结构晶体质量不高，以及制备深沟槽隔离结构时，衬底中AA区域容易被高温氧化的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种高压LDMOS器件的制备方法，包括：

提供一衬底，所述衬底上依次形成有第一介质层、第一氮化硅层、第二介质层、第二氮化硅层和第三介质层，其中，所述衬底中形成有有源区，所述第一氮化硅层、所述第一介质层和所述衬底中形成有浅沟槽隔离结构，所述有源区位于所述浅沟槽隔离结构的周围和底部；

刻蚀所述第三介质层、第二氮化硅层、第二介质层和所述浅沟槽隔离结构至所述有源区表面以形成第一沟槽；

刻蚀所述第一沟槽底壁的所述有源区以形成第二沟槽，同时刻蚀部分厚度的所述第三介质层；

去除剩余厚度的所述第三介质层；

采用热氧化炉管工艺形成隔离层，所述隔离层覆盖所述第二沟槽侧壁和底壁的有源区表面；

形成多晶硅内芯层，所述多晶硅内芯层填充所述第二沟槽中的剩余空间；

回刻去除所述第二沟槽中的部分厚度的多晶硅内芯层，其中，剩余厚度的所述多晶硅内芯层的表面与所述衬底表面齐平；

剥离去除所述第二氮化硅层；以及，

去除所述第一氮化硅层和所述第一介质层中的浅沟槽隔离结构，以及去除衬底表面的所述第二介质层、所述第一氮化硅层和所述第一介质层以得到深沟槽隔离结构。

可选的，在所述高压LDMOS器件的制备方法中，所述隔离层的厚度为

可选的，在所述高压LDMOS器件的制备方法中，去除所述第一氮化硅层和所述第一介质层中的浅沟槽隔离结构，以及去除衬底表面的所述第二介质层、所述第一氮化硅层和所述第一介质层以得到深沟槽隔离结构的步骤包括：