[发明专利]一种高压BCD半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

一种高压BCD(Bipolar/CMOS/DMOS)半导体器件的制造方法，属于半导体功率器件技术领域中的制造技术，尤其涉及耐压过600V以上的BCD功率器件的制造方法。 

背景技术

专业术语说明： 

DNW：掺N型杂质的深阱；N阱：掺N型杂质的阱；P阱：掺P型杂质的阱；NSD：N型重掺杂区；PSD：P型重掺杂区；PAD：压焊点区。 

高压功率集成电路常利用Bipolar晶体管的高模拟精度，CMOS的高集成度以及DMOS(Double-diffused MOSFET)的高功率或高电压特性。而BCD工艺就是将Bipolar器件、CMOS器件和DMOS器件集成在同一晶片上的工艺技术，由意法半导体公司于1986年率先研制成功。它将Bipolar模拟电路、CMOS模拟电路、CMOS逻辑电路及DMOS高压功率器件单片集成，具有双极器件高跨导强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，同时DMOS可在开关模式下工作，使芯片功耗极低。整合过的BCD工艺流程，可以大幅度降低功耗，提高系统的性能，具有更好的可靠性。 

BCD工艺的特点决定它必需将高压器件和低压器件集成、双极工艺与CMOS工艺兼容，同时还要选择合适的隔离技术。为了降低成本，还需要考虑使用较少的光刻版来完成制造。另外传统制造方法常需要采用外延工艺，成本较高。 

发明内容

本发明提供一种高压BCD半导体器件的制造方法，该方法可在同一硅片上集成高压JFET器件、高压nLDMOS器件、中压nLDMOS器件、低压LDMOS器件、低压CMOS器件、NPN晶体三极管、N型电容和N阱电阻。该方法具有以下优点：可集成高耐压和低压LDMOS器件，且高低压器件兼容性好；另外还可集成高压JFET器件；无需采用外延工艺，同时高耐压器件漂移区降场P阱光刻版与其它P阱光刻版是同一张版，版次少，可以节省成本；普适性和不同IC生产线可移植性好。 

本发明是这样实现的：首先在制备的P型衬底上，注入DNW并推阱；然后生长场氧；进行N阱、P阱注入；生长栅氧化层；淀积多晶并刻蚀出栅多晶及多晶场板；N+、P+注入； 刻蚀欧姆孔；溅射金属并刻蚀形成金属连线；淀积钝化层，刻蚀PAD。本发明可以制作耐压更高的LDMOS器件，制作性能优良的Bipolar器件。本发明还具有高低压器件兼容性好，版次少，成本相对较低，普适性和不同IC生产线可移植性好等优点。 

本发明技术方案如下： 

一种高压BCD半导体器件的制造方法，如图1，包括以下的工艺步骤： 

步骤1：衬底制备；采用<100>晶向的P型硅衬底，掺硼使衬底电阻为80Ω·cm。 

步骤2：制备掺N型杂质的深阱DNW；在步骤1制备的P型硅衬底上生长30±5纳米厚的氧化层约为保护层，在高压JFET器件区、高压nLDMOS器件区、中低压LDMOS器件区、CMOS器件区、Bipolar器件区、阱电阻和电容区用dnw光刻版进行刻蚀，磷高能注入、并高温推阱，最后形成各类器件所需要的N型杂质的深阱DNW。 

步骤3：制备场氧；采用active光刻版进行光刻，在各器件隔离区、高压JFET器件区、高压nLDMOS器件区和中低压LDMOS器件区热生长氧化层，形成场氧层。 

步骤4：制备N阱；在低压pLDMOS器件区、CMOS器件区、电阻区采用nwell光刻版进行刻蚀，磷高能注入，形成N阱。 

步骤5：制备P阱；在高压JFET器件区、高压nLDMOS器件区、中低压LDMOS器件区、CMOS器件区、电阻和电容区采用pwell光刻版进行刻蚀，硼高能注入，形成P阱。 

步骤6：制备栅及场板；长一薄层氧化层再去掉，得到纯净表面，再在整个区域生长栅氧，淀积多晶硅，并采用poly光刻版进行刻蚀形成MOS器件的多晶栅和多晶场板。 

步骤7：制备N型重掺杂区NSD；在高压JFET器件和所有n型MOS器件的源漏区、p型LDMOS器件的源区、CMOS器件中p型MOS器件的衬底接触区、NPN器件的发射级和集电极区、N阱电阻接触区和N阱电容的接触区及P阱电阻的衬底引出端采用nsd光刻版刻蚀，并进行磷注入，形成NSD注入。 

步骤8：制备P型重掺杂区PSD；在高压JFET器件栅区和n型LDMOS器件的源区、p型MOS器件的源漏区、CMOS器件中n型MOS器件的衬底接触区、NPN器件的基极接触区、P阱电阻接触区和N阱电容的引出端采用psd光刻版进行刻蚀，并进行磷注入，形成PSD注入。 

步骤9：退火。