[发明专利]RFLDMOS的厚隔离介质层结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别涉及一种RFLDMOS的厚隔离介质层结构的制造方法。

背景技术

在击穿电压大于50V的RFLDMOS中，要求漏端金属连线和硅衬底之间有足够的距离，以满足降低由金属连线上的射频信号引起的电磁波对硅基板产生感应电流的要求。目前有两种方法，一种是用长时间的高温热氧化形成超厚的场氧，如图1a所示，超厚场氧的厚度在5微米以上，这个方法的缺点是工艺时间长，费用高；另一种是采用多层金属，这样总的金属层间介质厚度也随之增加，如图1b所示，这样漏端金属连线用顶层金属，与硅衬底之间可得到很大的距离，其缺点是工艺费用比第一种更高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种RFLDMOS的厚隔离介质层结构的制造方法，流程简单易行，最小化工艺成本，可以在较低的场氧厚度下得到较高厚度的总介质，降低金属连线对硅基衬底的射频干扰。

为解决上述技术问题，本发明提供的RFLDMOS的厚隔离介质层结构的制造方法，包括以下步骤：

第1步，在P型硅衬底上生长P型外延；

第2步，在P型外延上生长一层氧化硅热氧层，在氧化硅热氧层上淀积一氮化硅层，在氮化硅层上再淀积一氧化硅层，所述氧化硅热氧层、氮化硅层和氧化硅层的厚度依次增加，形成ONO叠层；对ONO叠层进行光刻和干刻，打开场氧形成处的ONO叠层；

第3步，进行光刻和干刻，间隔地打开ONO叠层，并在打开区域刻蚀深沟槽，干刻去除ONO叠层中顶部的氧化硅层；所述相邻深沟槽之间为侧壁，所述侧壁的宽度为常规场氧厚度的0.5～0.7，深沟槽的宽度等于侧壁的宽度加0.5～2.0μm；

第4步，对整个硅片进行场氧化形成常规场氧，并完全消耗侧壁，深沟槽的宽度在0.5μm以上；

第5步，淀积非掺杂的多晶硅，回刻去除氮化硅层上方及氮化硅层之间的多晶硅，并使深沟槽中多晶硅的高度低于非场氧区硅基板的高度，多晶硅与非场氧区硅基板之间的高度差为800～2000埃；

第6步，进行二次热氧化，在多晶硅上方形成多晶硅再氧化层，所述多晶硅再氧化层与常规场氧齐平；

第7步，去除氮化硅层和氧化硅热氧层。

进一步地，第1步中，所述P型硅衬底为重掺杂，掺杂浓度在10²⁰cm^-3以上。

进一步地，第1步中，所述P型外延为低掺杂，掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁶cm^-3；P型外延的厚度与器件的击穿电压之间的关系为P型外延厚度每增加1μm，击穿电压提高10～12伏。

进一步地，第2步中，所述氧化硅热氧层的厚度为200～500埃，氮化硅层的厚度为1200～2500埃，氧化硅层的厚度为3000～8000埃。

进一步地，第2步中，干刻ONO叠层可以形成场氧的硅凹进，凹进深度是常规场氧厚度的0.3～0.4倍。

进一步地，第3步中，刻蚀的深沟槽底部位于P型外延中；或者，深沟槽底部刻蚀至P型硅衬底上。

进一步地，第5步中淀积的多晶硅厚度是第4步中深沟槽宽度的1.2倍以上。

进一步地，第6步中，所述多晶硅再氧化层的厚度为2000～5000埃。

本发明的有益效果在于，由于采用了深沟槽、多晶硅回刻和再氧化工艺，隔离结构的厚度大大提高，这样形成的场氧和厚隔离，在整个晶片表面形貌平整，可以降低后续工艺中的缺陷，并且流程简单易行，可最小化工艺成本，可应用于需要厚介质作为有源区之间隔离的工艺流程中。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1a是现有技术中采用超厚场氧增加距离的示意图；

图1b是现有技术中采用多层金属的层间厚介质增加间距的示意图；

图2-图9是本发明中厚隔离介质层结构制造过程的器件截面示意图。

具体实施方式

本发明RFLDMOS的厚隔离介质层结构的制造方法，包括以下步骤：

第1步，在重掺杂的P型硅衬底1上生长低掺杂的P型外延2；所述P型外延2的厚度决定于器件的击穿电压要求，通常P型外延2的厚度每增加1μm，击穿电压相应提高10～12伏，P型外延2的掺杂浓度在10¹⁴～10¹⁶cm^-3；