[發明專利]集成高壓器件的方法

有效

• 申請號: 201310257452.3
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103515324B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 秀明土子
• 申請（專利權）人: 萬國半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8249
• 分類號: H01L21/8249
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種用于在半導體襯底上制備高壓器件和低壓器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一個第一導電類型的半導體襯底；

在襯底的頂面上，生長一個第一導電類型的外延層，其中外延層的摻雜濃度與襯底的摻雜濃度相同；

在低壓器件區和高壓器件區中，分別制備一個第二導電類型的輕摻雜阱，其中形成在低壓器件區中的第二導電類型的輕摻雜阱，其深度從外延層的頂面開始到外延層厚度的一半，形成在高壓器件區中的第二導電類型的輕摻雜阱，其深度從外延層的頂面開始一直延伸到半導體襯底；

在高壓器件區域中的輕摻雜阱的底部，制備與第一導電類型相反的第二導電類型的深掩埋重摻雜區；

并且從輕摻雜阱的頂面開始，制備多個摻雜區，在低壓器件區和高壓器件區中，分別制備低壓器件和高壓器件。

2.權利要求1所述的方法，其特征在于，在高壓器件區域中的輕摻雜阱的底部，制備與第一導電類型相反的第二導電類型的深掩埋重摻雜區，還包括在襯底的頂面上生長一個第一導電類型的外延層之前，在高壓器件的區域中半導體襯底頂部，制備一個與第一導電類型相反的第二導電類型的深掩埋重摻雜區。

3.權利要求2所述的方法，其特征在于，第二導電類型的深掩埋注入區還包括，注入第二導電類型的第一離子，以及第二導電類型的第二離子，第一離子的擴散速度大于第二離子的擴散速度。

4.權利要求3所述的方法，其特征在于，制備第二導電類型的深掩埋注入區還包括，一個或多個擴散工藝，擴散第一離子，從而向上延伸，與形成在外延層頂面上的輕摻雜深區合并在一起，構成一個很深的輕摻雜阱。

5.權利要求4所述的方法，其特征在于，其中一個或多個熱擴散工藝，還激活并擴散了襯底和外延層之間交界面附近的周圍區域中的第二離子，構成一個被深掩埋輕摻雜區包圍的深掩埋重摻雜區。

6.權利要求5所述的方法，其特征在于，在低壓器件區和高壓器件區中的輕摻雜阱頂面上，形成多個摻雜區還包括，在深掩埋重摻雜區上方，形成一個第一導電類型的摻雜阱，距離深掩埋重摻雜區有一段底部距離，用于控制高壓器件的擊穿。

7.權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在高壓器件和低壓器件的有源區周圍，制備絕緣區。

8.一種用于在半導體芯片上制備多個器件的方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一個第一導電類型的襯底層；

在第一器件有源區中襯底的頂部，注入與第一導電類型相反的第二導電類型的第一和第二離子，第一離子擴散得比第二離子更快；

在襯底上方，生長一個第一導電類型的外延層；

在第一器件和第二器件有源區中各制備一個第二導電類型的輕摻雜阱，其深度從外延層的頂面開始到第一器件和第二器件有源區中的外延層厚度的一半；

在第一有源區中進行一次或多次熱擴散工藝，使第一離子擴散，向上延伸并且與形成在外延層頂面上的輕摻雜阱合并在一起，構成一個很深的輕摻雜阱，使第二離子擴散成一個被所述的很深的輕摻雜阱包圍著的深掩埋重摻雜區；并且

從包圍著深掩埋重摻雜區所述的很深的輕摻雜阱的頂面開始，制備一個第一導電類型的第一摻雜阱。

9.權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括調節第一導電類型的第一摻雜阱的底部和第二導電類型的深掩埋重摻雜區之間的間距，以設置第一器件的工作電壓。

10.權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括制備一個第一導電類型的掩埋摻雜區，設置在第二導電類型的深掩埋重摻雜區上方，配置成一個降低表面電場層。

11.權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括制備絕緣區，包圍著第一器件有源區，在第二器件有源區中的輕摻雜阱底部，制備第二導電類型的重摻雜掩埋注入區；并且在第二器件有源區中的重摻雜掩埋注入區上方，輕摻雜阱的頂面上，制備第一導電類型的第二摻雜阱。