[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其制造方法，所述半导体器件的制造方法包括：提供一衬底；形成垫氧化层于所述衬底上；形成浅沟槽隔离结构于所述衬底和所述垫氧化层中，且所述浅沟槽隔离结构的顶面高于所述垫氧化层的顶面；刻蚀所述浅沟槽隔离结构的一侧和所述垫氧化层，以去除部分厚度的所述垫氧化层以及使得所述浅沟槽隔离结构的一侧形成台阶，且所述台阶的底面高于剩余的所述垫氧化层的顶面；以及，形成栅极层于部分宽度的所述浅沟槽隔离结构以及靠近所述台阶的所述垫氧化层上，且所述栅极层覆盖所述台阶。本发明的技术方案能够在增大半导体器件的击穿电压的同时，还能降低比导通电阻，实现了比导通电阻与击穿电压的平衡。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS，lateral double-diffused MOS）现在被广泛应用于功率集成电路（power ICs）中，LDMOS需要攻克的一大难题是比导通电阻（Rsp,specific on-resistance）和击穿电压（BV, breakdown voltage）的平衡。

参阅图1~图4，LDMOS均包括衬底10、位于衬底10中的体区11和漂移区12、依次位于衬底10上的栅氧层13和栅极层14、体区接触区15、源区16以及漏区17，栅氧层13和栅极层14从体区11延伸至漂移区12上，体区接触区15和源区16位于栅极层14一侧的体区11中，漏区17位于栅极层14另一侧的漂移区12中。其中，图1所示的为传统的LDMOS；图2所示的是含硅局部氧化隔离(LOCOS, Local Oxidation of Silicon)结构的LDMOS，其含有位于栅极层14和漏极17之间的场氧层18，且部分场氧层18位于栅极层14的下方；图3所示的是含浅沟槽隔离结构（STI）的LDMOS，其含有位于栅极层14和漏极17之间的浅沟槽隔离结构19，且部分浅沟槽隔离结构19位于栅极层14的下方；图4所示的是含有台阶状的栅氧层13的LDMOS，栅氧层13位于衬底10上，且栅氧层13具有一级台阶。

参阅图1，传统的LDMOS是通过控制减小栅极层14和漏极17之间的有源区的间隙来减小比导通电阻，但这种结构不能获得高的击穿电压；参阅图2，含硅局部氧化隔离结构的LDMOS由于具有较长的场氧层18，且部分场氧层18位于栅极层14的下方，使得虽然增加了击穿电压，但是也增加了电流路径而导致比导通电阻增大；参阅图3，含浅沟槽隔离结构19的LDMOS虽然具有很高的击穿电压的优势，但是电流通过较深的浅沟槽隔离结构19的底部，会产生较高的比导通电阻；参阅图4，含有台阶状的栅氧层13的LDMOS的电流是沿着硅衬底10的表面流动，能够降低比导通电阻，但击穿电压较小。因此，图1~图4所示的LDMOS均无法使得在增大击穿电压的同时还能降低比导通电阻，导致无法实现比导通电阻和击穿电压的平衡。

因此，如何在增大半导体器件的击穿电压的同时，还能降低比导通电阻是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法，使得能够在增大半导体器件的击穿电压的同时，还能降低比导通电阻，实现了比导通电阻与击穿电压的平衡。

为实现上述目的，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括：

提供一衬底；

形成垫氧化层于所述衬底上；

形成浅沟槽隔离结构于所述衬底和所述垫氧化层中，且所述浅沟槽隔离结构的顶面高于所述垫氧化层的顶面；

刻蚀所述浅沟槽隔离结构的一侧和所述垫氧化层，以去除部分厚度的所述垫氧化层以及使得所述浅沟槽隔离结构的一侧形成台阶，且所述台阶的底面高于剩余的所述垫氧化层的顶面；以及，

形成栅极层于部分宽度的所述浅沟槽隔离结构以及靠近所述台阶的所述垫氧化层上，且所述栅极层覆盖所述台阶。