[发明专利]一种基于绝缘体上硅材料的双极型高压CMOS单多晶硅填充深沟道器件隔离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制备技术领域，尤其涉及一种基于绝缘体上硅（SOI，Silicon On Insulator）材料的双极型高压CMOS单多晶硅填充深沟道器件隔离工艺。 

背景技术

集成电路制造工艺十分复杂，简单的说，就是在衬底材料（如硅衬底）上，运用各种方法形成不同的“层”，并且在选定的区域掺入杂质，以改变半导体材料导电性能，形成半导体器件的过程。这个过程需要通过许多步骤才能完成，从晶圆片到集成电路成品大约需要经过数百道工序。通过这复杂的一道道工序，就能够在一块微小的芯片上集成成千上万甚至上亿个晶体管。 

集成电路的制造工艺是由多种单项工艺组合而成，简单来说主要的单项工艺通常包括三类：薄膜制备工艺、图形转移工艺和掺杂工艺。 

BCD工艺必须把双极（Bipolar）器件、CMOS器件和DMOS器件同时制作在同一芯片上，而且这三种器件在集成后不仅有双极器件高跨导、强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，使其相互取长补短，发挥各自的优点，更为重要的是它集成了DMOS功率器件，DMOS可以在开关模式下工作，功耗极低，不需要昂贵的封 装和冷却系统就可以将大功率传递给负载，使具有BCD工艺制造出来的芯片具有更好的综合性能，此外，相对于其中最复杂的工艺（如双阱，多层布线，多层多晶硅的CMOS工艺）不应增加太多的工艺步骤。 

中国发明专利（公开号：CN101764101A）公开了一种BCD集成工艺，在局部氧化隔离步骤之后增加沟槽光刻步骤；对于BCD集成工艺中的DMOS器件，该沟槽光刻步骤利用局部氧化隔离步骤中形成的氧化物和氮化物作为阻挡层,在形成的沟槽中生长栅极氧化层，并淀积多晶硅填充沟槽；对于BCD集成工艺中的双极型器件，在该沟槽光刻步骤形成的沟槽中填充钨形成双极型器件的集电区。该发明的BCD集成工艺可以成倍的提高DMOS和双极型晶体管的性能，最大程度的发挥BCD工艺的优点，而且附加的工艺步骤也较少。 

中国发明专利（公开号：CN102664181A）公开了一种超高压BCD工艺，该超高压BCD工艺可实现多种半导体器件的集成，超高压BCD器件包括：做在N型外延上的高压LDMOS、高压浮动盆结构、低压PMOS管、低压NMOS管、低压VNPN管、VDNMOS、齐纳二极管、低压NLDMOS、LPNP以及对称的漏极延伸EDPMOS，该工艺具有N型埋层，N型埋层贯穿P型衬底以及N型外延，高低压结构之间形成有PN结对通隔离结构。该发明提供的高压BCD工艺集成了多种电压水平的器件，并且其中的高压浮动盆结构，能够为桥式电路的应用提供工艺平台支持。 

BCD工艺是一种先进的单片集成工艺技术，是电源管理、显示 驱动、汽车电子等IC制造工艺的上佳选择，具有广阔的市场前景，今后BCD工艺仍将朝着高压、高功率、高密度三个方向分化发展。其中BCD技术与SOI技术相结合，是一个非常重要的技术趋势。 

现有BCD集成器件中各器件之间的隔离距离较大，现有技术为了缩小隔离距离而对该隔离距离进行工艺上的改进，但往往这种改进的工艺无法与原有BCD工艺兼容，会破坏原有BCD工艺形成的BCD集成器件结构及其电学参数，从而无法保持原有BCD集成器件的基本性能，且耐压能力差，抗电磁干扰能力差。 

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种基于绝缘体上硅（SOI）材料的双极型高压CMOS（BCD集成器件）单多晶硅填充深沟道器件隔离工艺，以克服现有技术中无法与原有BCD工艺兼容，会破坏原有BCD工艺形成的BCD集成器件结构及其电学参数，从而无法保持原有BCD集成器件的基本性能，且耐压能力差，抗电磁干扰能力差的问题。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：