[發明專利]一種基于絕緣體上硅材料的雙極型高壓CMOS單多晶硅填充深溝道器件隔離工藝

無效

• 申請號: 201310291953.3
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103426828A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 景蔚亮;陳邦明
• 申請（專利權）人: 上海新儲集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/76
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及半導體器件制備技術領域，尤其涉及一種基于絕緣體上硅（SOI，Silicon?On?Insulator）材料的雙極型高壓CMOS單多晶硅填充深溝道器件隔離工藝。?

背景技術

集成電路制造工藝十分復雜，簡單的說，就是在襯底材料（如硅襯底）上，運用各種方法形成不同的“層”，并且在選定的區域摻入雜質，以改變半導體材料導電性能，形成半導體器件的過程。這個過程需要通過許多步驟才能完成，從晶圓片到集成電路成品大約需要經過數百道工序。通過這復雜的一道道工序，就能夠在一塊微小的芯片上集成成千上萬甚至上億個晶體管。?

集成電路的制造工藝是由多種單項工藝組合而成，簡單來說主要的單項工藝通常包括三類：薄膜制備工藝、圖形轉移工藝和摻雜工藝。?

BCD工藝必須把雙極（Bipolar）器件、CMOS器件和DMOS器件同時制作在同一芯片上，而且這三種器件在集成后不僅有雙極器件高跨導、強負載驅動能力和CMOS集成度高、低功耗的優點，使其相互取長補短，發揮各自的優點，更為重要的是它集成了DMOS功率器件，DMOS可以在開關模式下工作，功耗極低，不需要昂貴的封?裝和冷卻系統就可以將大功率傳遞給負載，使具有BCD工藝制造出來的芯片具有更好的綜合性能，此外，相對于其中最復雜的工藝（如雙阱，多層布線，多層多晶硅的CMOS工藝）不應增加太多的工藝步驟。?

中國發明專利（公開號：CN101764101A）公開了一種BCD集成工藝，在局部氧化隔離步驟之后增加溝槽光刻步驟；對于BCD集成工藝中的DMOS器件，該溝槽光刻步驟利用局部氧化隔離步驟中形成的氧化物和氮化物作為阻擋層,在形成的溝槽中生長柵極氧化層，并淀積多晶硅填充溝槽；對于BCD集成工藝中的雙極型器件，在該溝槽光刻步驟形成的溝槽中填充鎢形成雙極型器件的集電區。該發明的BCD集成工藝可以成倍的提高DMOS和雙極型晶體管的性能，最大程度的發揮BCD工藝的優點，而且附加的工藝步驟也較少。?

中國發明專利（公開號：CN102664181A）公開了一種超高壓BCD工藝，該超高壓BCD工藝可實現多種半導體器件的集成，超高壓BCD器件包括：做在N型外延上的高壓LDMOS、高壓浮動盆結構、低壓PMOS管、低壓NMOS管、低壓VNPN管、VDNMOS、齊納二極管、低壓NLDMOS、LPNP以及對稱的漏極延伸EDPMOS，該工藝具有N型埋層，N型埋層貫穿P型襯底以及N型外延，高低壓結構之間形成有PN結對通隔離結構。該發明提供的高壓BCD工藝集成了多種電壓水平的器件，并且其中的高壓浮動盆結構，能夠為橋式電路的應用提供工藝平臺支持。?

BCD工藝是一種先進的單片集成工藝技術，是電源管理、顯示?驅動、汽車電子等IC制造工藝的上佳選擇，具有廣闊的市場前景，今后BCD工藝仍將朝著高壓、高功率、高密度三個方向分化發展。其中BCD技術與SOI技術相結合，是一個非常重要的技術趨勢。?

現有BCD集成器件中各器件之間的隔離距離較大，現有技術為了縮小隔離距離而對該隔離距離進行工藝上的改進，但往往這種改進的工藝無法與原有BCD工藝兼容，會破壞原有BCD工藝形成的BCD集成器件結構及其電學參數，從而無法保持原有BCD集成器件的基本性能，且耐壓能力差，抗電磁干擾能力差。?

發明內容

針對上述存在的問題，本發明公開一種基于絕緣體上硅（SOI）材料的雙極型高壓CMOS（BCD集成器件）單多晶硅填充深溝道器件隔離工藝，以克服現有技術中無法與原有BCD工藝兼容，會破壞原有BCD工藝形成的BCD集成器件結構及其電學參數，從而無法保持原有BCD集成器件的基本性能，且耐壓能力差，抗電磁干擾能力差的問題。?

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：?