[发明专利]BCD工艺中双栅极氧化层的刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种BCD工艺中双栅极氧化层的刻蚀方法。

背景技术

BCD工艺是一种单片集成工艺技术，这种技术能够在同一芯片上制作Bipolar、CMOS和DMOS器件，简称为BCD工艺。BCD工艺由于综合了以上三种器件各自的优点，受到越来越多的关注的同时，也被广泛地应用。例如，BCD工艺高压驱动器件及其模块(如LDNMOS，DDDMOS，DECMOS等等)被广泛地应用于PDP驱动、LCD驱动、OLED驱动、马达驱动等领域，尤其是深亚微米(如0.18um，0.13um)BCD工艺高压器件被广泛应用于SOC(System on Chip，系统级芯片)的解决方案中。

深亚微米(如0.18um，0.13um)BCD工艺中，高压器件的栅极与漏端均是高压的，高压器件如何实现与低压CMOS(1.8V或1.3V)的兼容性是个十分重要的问题，同时深亚微米BCD工艺与0.35umBCD工艺相比也不可避免地要增加一些工艺层次。如0.18um 60V BCD(栅极与漏端工作电压均是60伏的DMOS)工艺中，60V高压DMOS的栅极氧化层的厚度与低压0.18umCMOS栅极氧化层的厚度相差近1000A。多晶硅栅极(Poly Gate)的刻蚀工艺中，刻蚀多晶硅时对栅极氧化层(Gate oxide)的选择比是很高的，但是在刻蚀栅极氧化层时对硅衬底的选择比很低，如果栅极氧化层刻蚀余量太大，就很容易对下面的硅衬底造成损伤。如按照传统的工艺方法在深亚微米(0.18um，0.13um)高压BCD工艺多晶硅栅极的刻蚀后，高压器件的有源区将剩余很厚的栅极氧化层，因为多晶硅栅极的刻蚀是停留在低压CMOS的栅极氧化层上，该刻蚀不能把高压器件的栅极氧化层刻蚀干净，否则就会损伤低压CMOS的源/漏区的衬底。同时如果高压器件的源/漏区剩余很厚的栅极氧化层而不清除干净，将对后续的离子注入，特别后续的硅合金工艺，造成极大的影响，因此，传统的BCD工艺，要不就是使得高压器件源/漏区不能形成金属硅化物，要不就是在硅合金工艺中选择性刻蚀对低压CMOS源/漏区特别是隔离结构边缘的有源区造成损伤，而造成场隔离失效或漏电甚至电路失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种BCD工艺中双栅极氧化层的刻蚀方法，以提高低压器件与高压器件的兼容性，解决低压器件有源区损伤、漏电和隔离失效以及高压器件无法形成金属硅化物的问题。

本发明的技术解决方案是一种BCD工艺中双栅极氧化层的刻蚀方法，包括以下步骤：

提供一衬底，所述衬底包括并列的高压器件区和低压器件区；

在所述衬底的高压器件区和低压器件区上形成高压器件区的栅氧化层和低压器件区的栅氧化层，所述高压器件区的栅氧化层厚度大于低压器件区的栅氧化层；

在所述高压器件区的栅氧化层和低压器件区的栅氧化层上沉积多晶硅；

刻蚀多晶硅形成所述高压器件区和低压器件区的栅极，停留在低压器件区的栅氧化层上；

以所述高压器件区的栅极为掩膜，刻蚀去除所述高压器件区除栅极下方以外的栅氧化层；

以所述高压器件区和低压器件区的栅极作为掩膜，形成高压器件区和低压器件区的源/漏区。

作为优选：所述高压器件区的栅氧化层和低压器件区的栅氧化层的形成包括以下步骤：

在所述衬底的高压器件区和低压器件区上热氧化第一栅氧化层；

刻蚀去除低压器件区上的第一栅氧化层；

在低压器件区和高压器件区上热氧化第二栅氧化层，所述高压器件区的栅氧化层包括第一栅氧化层和第二栅氧化层，所述低压器件区的栅氧化层包括第二栅氧化层；

作为优选：所述高压器件区的栅氧化层的厚度大于1000埃。

作为优选：所述低压器件区的栅氧化层的厚度小于50埃。

作为优选：在所述衬底中形成有埋层，在所述衬底上表面形成有外延层，热氧化所述外延层以在所述外延层中形成第一栅氧化层。

作为优选：在所述衬底上热氧化第一栅氧化层步骤之前还包括：

在所述高压器件区域的衬底上形成高压器件的阱区；

在所述阱区中形成高压器件HVPMOS的漏极漂移区和高压器件LDNMOS的沟道区；

在所述衬底中形成用于隔离器件的隔离结构，。

作为优选：所述隔离结构为浅沟槽隔离结构。

作为优选：在形成所述第二栅氧化层前还包括在所述衬底中形成低压器件的阱区。