[發(fā)明專利]一種BCD集成器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210151130.6
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103426881A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘光燃;石金成
• 申請（專利權(quán)）人: 北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L21/8249
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種BCD集成器件及其制造方法。

背景技術(shù)

BCD(雙極型晶體三極管-互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管-雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，Bipolar-CMOS-DMOS)是一種在單芯片上集成雙極型晶體三極管、CMOS(Complementary?Metal?Oxide?Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)和DMOS(Double-diffused?MOSFET，雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的集成電路技術(shù)，BCD綜合了雙極器件高跨導(dǎo)、強(qiáng)負(fù)載驅(qū)動能力、CMOS集成度高、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。更為重要的是，它集成了DMOS功率器件，DMOS可以在開關(guān)模式下工作，功耗極低，不需要昂貴的封裝和冷卻系統(tǒng)就可以將大功率傳遞給負(fù)載。

BCD中的DMOS可以是VDMOS(Vertical?Double-diffused?MOSFET，縱向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)也可以是LDMOS(Lateral?Double-diffused?MOSFET，橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)，由于LDMOS比VDMOS更容易與CMOS工藝兼容，而且N型LDMOS比P型LDMOS的電流能力更大，所以，集成N型LDMOS(即nLDMOS)的BCD成為業(yè)界BCD技術(shù)中的主流，BCD芯片的最高工作電壓等于其中集成的nLDMOS的最高工作電壓。

目前，高壓或超高壓BCD技術(shù)中，外延層的作用主要在于實(shí)現(xiàn)掩埋層的制作，然后再采用掩埋層實(shí)現(xiàn)特定的功能，但由于制作掩埋層和外延層的工藝成本很高，所以其應(yīng)用范圍受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種BCD集成器件及其制造方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于制作掩埋層和外延層的工藝成本很高，從而限制了其應(yīng)用范圍的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種雙極型晶體三極管-互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管-雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管BCD集成器件，包括襯底，還包括超高壓nLDMOS、高壓PMOS(P-type-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和低壓NPN(N型雙極型晶體三極管)；

其中，超高壓nLDMOS、高壓PMOS和低壓NPN位于襯底中。

較佳地，襯底為電阻率為50～200歐姆·厘米的P型單晶襯底，可以提高超高壓nLDMOS的漏端與襯底之間的擊穿電壓。

實(shí)施中，超高壓nLDMOS的漏極N+摻雜區(qū)位于第一N阱中，超高壓nLDMOS的源極N+摻雜區(qū)位于第二N阱中，且第一N阱位于第一深N阱中，超高壓nLDMOS的體區(qū)為第一P阱，且第一P阱位于第二N阱和第一深N阱之間。

其中，第一深N阱的結(jié)深為第一N阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍，且為第二N阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍，且為第一P阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍。。

實(shí)施中，高壓PMOS的漏極P+摻雜區(qū)位于第二P阱中，高壓PMOS的源極P+摻雜區(qū)位于第三N阱中，且第二P阱和第三N阱位于第二深N阱中。

其中，第二深N阱的結(jié)深為第二P阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍，且為第三N阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍。

實(shí)施中，低壓NPN的發(fā)射極N+摻雜區(qū)位于第三P阱中，低壓NPN的集電區(qū)為第三深N阱，第三P阱位于第三深N阱中，集電區(qū)通過位于第三深N阱中的第四N阱以及位于第四N阱中的N+摻雜區(qū)從低壓NPN的表面引出。

其中，第三深N阱的結(jié)深為第三P阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍，且為第四N阱的結(jié)深的1.5倍～2.5倍。

較佳地，低壓NMOS(N-type-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和低壓PMOS的柵氧化層為薄柵氧，高壓NMOS和高壓PMOS的柵氧化層為薄柵氧或厚柵氧，超高壓nLDMOS的柵氧化層為厚柵氧。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙極型晶體三極管-互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管-雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管BCD集成器件的制造方法，該方法包括：

在P型單晶襯底中形成超高壓nLDMOS、高壓PMOS(P-type-Metal-Oxid?e-Semiconductor，P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和低壓NPN(N型雙極型晶體三極管)。

較佳地，在P型單晶襯底中形成超高壓nLDMOS、高壓PMOS和低壓NPN包括：

在P型單晶襯底中形成第一深N阱、第二深N阱和第三深N阱；