[发明专利]在VDMOS与LDMOS集成平台中制备LDMOS的方法

说明书

本发明公开了一种在VDMOS与LDMOS集成平台中制备LDMOS的方法，在第一半导体衬底正面通过光刻暴露需要刻蚀的区域，然后进行选择性刻蚀所述第一半导体衬底上需要生长氧化膜的区域，在所述区域形成一个局部台阶状的形貌；通过氧化工艺生长一层较厚的氧化膜，其厚度使得所形成的台阶形貌能被完全覆盖；去除所述第一半导体衬底表面的氧化膜；再提供一第二半导体衬底，将所述第二半导体衬底与所述第一半导体衬底叠加在一起所述第二半导体衬底叠加于所述第一半导体的正面。本发明通过局部刻蚀、生长氧化层膜和键合技术实现了局部SOI衬底结构，在该局部SOI结构处制备LDMOS，非SOI衬底结构区域制备VDMOS，既保证了VDMOS功能的实现和性能的需求，又大大降低了集成平台下的设计和工艺难度。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种在VDMOS与LDMOS集成平台中制备LDMOS的方法。

背景技术

LDMOS是一种双扩散结构的功率器件。这项技术是在相同的源/漏区域注入两次，一次注入浓度较大（典型注入剂量 10¹⁵cm^-2）的砷（As），另一次注入浓度较小（典型剂量10¹³cm^-2）的硼（B）。注入之后再进行一个高温推进过程，由于硼扩散比砷快，所以在栅极边界下会沿着横向扩散更远（图中P阱），形成一个有浓度梯度的沟道，它的沟道长度由这两次横向扩散的距离之差决定。为了增加击穿电压，在有源区和漏区之间有一个漂移区。

VDMOS是一种电流垂直流动的双扩散MOS器件是电压控制型器件。在合适的栅极电压的控制下，半导体表面反型，形成导电沟道，于是漏极和源极之间流过适量的电流，VDMOS兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点。与双极晶体管相比，它的开关速度，开关损耗小；输入阻抗高，驱动功率小；频率特性好；跨导高度线性。

在VDMOS与LDMOS集成工艺中，需要在重掺杂衬底和外延层上同时制备VDMOS和LDMOS两种器件，如图1所示，包含第一半导体衬底1和第一半导体衬底1之上的外延层2。但是在此集成工艺平台中，LDMOS的纵向隔离难以保证，因为：

1.衬底与外延层杂质掺杂浓度都很高；

2.外延层厚度受限于VDMOS性能要求，不能太厚；

3.衬底在某些工作状态下会加高压。

因此，LDMOS的结构需求与VDMOS的需求互相冲突，导致器件的性能受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在VDMOS与LDMOS集成平台中制备LDMOS的方法，既保证了VDMOS功能的实现和性能的需求，又降低了LDMOS设计和工艺难度。

本发明所述的一种在VDMOS与LDMOS集成平台中制备LDMOS的方法，包含：

提供一第一半导体衬底，在所述第一半导体衬底上通过光刻暴露需要刻蚀的区域，然后进行选择性刻蚀所述第一半导体衬底上需要生长氧化膜的区域，在所述区域形成一个局部台阶状的形貌；

通过氧化工艺生长一层较厚的氧化膜，其厚度使得所形成的台阶形貌能被完全覆盖；

去除所述第一半导体衬底表面的氧化膜；

再提供一第二半导体衬底，利用硅片键合技术将所述第二半导体衬底与所述第一半导体衬底键合在一起。

进一步地，所述的第一半导体衬底为重掺杂的半导体衬底，包括硅衬底或者锗硅衬底、砷化镓衬底、氮化镓衬底、碳化硅衬底。

进一步地，所述的选择性刻蚀是使用干法刻蚀工艺对所述第一半导体衬底进行刻蚀，或者是采用湿法刻蚀工艺刻蚀光刻胶打开区域的第一半导体衬底。

进一步地，通过CMP工艺去除所述半导体衬底表面的氧化膜，研磨停止于所述半导体衬底表面的台阶处，台阶区域保留的氧化膜与所述台阶上的半导体衬底表面平齐。