[发明专利]一种非外延高压BCD器件的制备方法

摘要

一种非外延高压BCD器件的制备方法，属于半导体技术领域中的半导体制造技术。本发明提供一种在同一硅片上集成高压DMOS、高压采样器件SensorFET、低压BJT、低压CMOS、低压DMOS、MOS电容和阱电容、阱电阻以及多晶电阻等器件的工艺方法。本发明采用非外延BCD工艺，使用高能离子注入形成倒置阱来制作各种高压和低压器件，只有三个高温热过程，具有工艺步骤少、光刻版数目少和高温热过程少等优点，能很好应用于高压功率集成电路和电源管理集成电路等的制作，相对于以往常规外延工艺，在提高了器件及集成电路性能的同时，很好地节约了制造成本。

主权项

一种非外延高压BCD器件的制备方法，包括以下工艺步骤：步骤1：制备掺N型杂质的深阱DNW；采用P型硅单晶衬底，在高压DMOS器件区、高压采样器件SensorFET区、CMOS器件区、Bipolar器件区、低压DMOS器件区、MOS电容区和阱电阻区采用DNW光刻版进行光刻，使用2MeV高能磷离子注入，并高温推结形成掺N型杂质的深阱DNW；步骤2：制备P型掺杂区Ptop；在高压DMOS器件区和高压采样器件SensorFET区采用Ptop光刻版进行光刻，硼注入，并高温推结形成P型掺杂区Ptop；步骤3：制备场氧化层；在整个硅片表面进行LPCVD氮化硅淀积，在需要制作器件的区域采用Active光刻版进行光刻，并进行有源区刻蚀和局部氧化形成场氧化层；步骤4：制备掺N型杂质的阱Nwell；在CMOS器件区、低压DMOS器件区、MOS电容区和阱电阻区采用Nwell光刻版进行光刻，按注入能量不同分三次注入磷和一次注入硼，形成掺N型杂质的阱Nwell；步骤5：制备掺P型杂质的阱Pwell；在高压DMOS器件区、高压采样器件SensorFET区、CMOS器件区、低压DMOS器件区和阱电阻区采用Pwell光刻版进行光刻，按注入能量不同分五次注入硼，形成掺P型杂质的阱Pwell；步骤6：制备栅及场板；在有源区生长栅氧化层，多晶硅淀积、掺杂，采用Poly光刻版进行光刻，并刻蚀栅氧化层和多晶硅形成MOS器件的栅和高压器件终端场板；步骤7：制备N型重掺杂区NSD；在高压DMOS器件和高压采样器件SensorFET的源漏区、NMOS器件的源漏区、Bipolar器件的集电极和发射极、N阱电阻的引出端、PMOS的衬底接触区、P阱电阻和MOS电容的衬底接触区采用NSD光刻版进行光刻，并进行N+磷和砷注入，形成N型重掺杂区NSD；步骤8：制备P型重掺杂区PSD；在PMOS器件的源漏、P阱电阻的引出端、Bipolar器件的基区、高压DMOS器件、采样器件SensorFET和NMOS器件的衬底接触区采用PSD光刻版进行光刻，并进行P+硼注入，形成P型重掺杂区PSD；步骤9：快速退火RTA与推结；对离子注入的磷、砷和硼使用快速热退火进行热激活和修复注入损伤，并进行推结；步骤10：制备欧姆接触区Contact；在芯片需要接引线的区域采用Contact光刻版进行光 刻，并进行欧姆接触区刻蚀；步骤11：形成金属区Metal；金属溅射，采用Metal光刻版进行光刻，并对金属进行刻蚀，形成金属引线；步骤12：制备钝化层；二氧化硅和氮化硅淀积、刻蚀形成钝化层；步骤13：制备压焊点区PAD；采用Pad光刻版进行光刻，并在芯片上用来接外围电路的位置刻蚀形成压焊点区PAD。