[发明专利]一种BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的制作方法，特别是涉及一种BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法。

背景技术

BCD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双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor），CMOS和DMOS器件。BCD工艺不仅综合了双极型器件高跨导、强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，而且集成进了开关速度很快的DMOS功率器件，DMOS功率器件可以在开关模式下工作，功耗极低，同时，由于DMOS同时具有高速高耐压特性，因而用BCD工艺制造的电源管理芯片能工作在高压和较高的频率下，是制造高性能开关电源芯片的理想工艺。可见，BCD中的各种器件互相取长补短，发挥各自的优点。采用BCD工艺制造的单片集成芯片还可以提高系统性能，节省电路的封装费用，并具有更好的可靠性。BCD工艺的主要应用领域为电源管理（电源和电池控制）、显示驱动，汽车电子、工业控制等领域。由于BCD工艺的应用领域的不断扩大，对BCD工艺的要求也越来越高，其中，不断提高BCD工艺的集成密度是BCD技术发展的重要的方向。

目前，BCD工艺典型器件包括低压CMOS管、高压MOS管、各种击穿电压的LDMOS、垂直NPN管、垂直PNP管、横向PNP管、肖特基二极管、阱电阻、多晶电阻、金属电阻等；有些工艺甚至还集成了EEPROM、结型场效应管JFET等器件。由于集成了如此丰富的器件，这就给电路设计者带来极大的灵活性，可以根据应用的需要来选择最合适的器件，从而提高整个电路的性能。

如图1所示，现有的一种BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法，包括以下步骤：

步骤一、提供P型衬底101，采用离子注入工艺于所述P型衬底中形成N型区域102；

步骤二、于所述N型区域102中制作出场氧化层结构103；

步骤三、采用离子注入工艺于所述N型区域102中对应沟道区的位置制作形成P型区域104，所述P型衬底101与P型区域104之间所夹区域为结型场效应晶体管的沟道区105；

步骤四、于所述P型区域104及N型区域102表面制作出栅极结构；于所述场氧化层结构103两端的N型区域102表面制作出源区110和漏区109，其中，所述漏区109至沟道区105之间的N型区域为漂移区，所得的基本结构如图1所示；

步骤五、制作保护层和金属引线，以完成制备（未予图示）。

对于上述BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法，所制作的沟道区上下两侧一般为平直面，所形成沟道宽度较小。由于用于制造其他诸如MOS器件的工艺条件已经确定，所以利用这些确定的工艺条件来制造的JFET往往是开启电压不可调整的。如果在一些应用中，需要JFET开启电压可调，通常要增加一道注入退火工艺来调节JFET的沟道区掺杂条件，从而实现开启电压的调整，这种做法所需的成本过高、所需的工艺控制条件精度很高，而且往往容易导致最终器件性能的恶化。因此，提供一种成本较低、效果良好的于BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法，用于解决现有技术中结型场效应晶体管的开启电压不容易调整、或者调整成本高、容易使器件性能恶化等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法，至少包括以下步骤：

1）提供P型衬底，并于所述P型衬底中定义出沟道区区域，于所述沟道区区域上方制作具有间隔排列的多个窗口的第一掩膜，采用离子注入工艺于所述P型衬底中形成对应所述沟道区区域处具有起伏的N型区域；

2）依据所定义的沟道区区域的位置，于所述N型区域中制作出场氧化层结构；

3）制作覆盖上述结构表面且于所述沟道区区域上方具有间隔排列的多个窗口的第二掩膜，采用离子注入工艺于所述N型区域中制作出对应所述沟道区区域处具有起伏的P型区域；

4）于所述P型区域及N型区域表面制作出栅极结构；于所述场氧化层结构两端的N型区域表面制作出源区和漏区。

作为本发明的BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法一种优选方案，步骤1）所述第一掩膜中各该窗口的形状为长条矩形，且多个窗口平行排列，所形成的N型区域对应所述沟道区区域处呈波浪起伏。

作为本发明的BCD工艺中集成结型场效应晶体管的方法一种优选方案，步骤3）所述第二掩膜中各该窗口的形状为长条矩形，且多个窗口平行排列，所形成的P型区域对应所述沟道区区域处呈波浪起伏。