BCD器件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種BCD器件，所述器件包括：半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括高壓器件區(qū)和低壓器件區(qū)，所述高壓器件區(qū)用于形成高壓器件，所述低壓器件區(qū)用于形成低壓器件；高壓漂移區(qū)，形成于所述高壓器件區(qū)內(nèi)，包括高壓注入?yún)^(qū)及高壓非注入?yún)^(qū)，且所述注入?yún)^(qū)的離子摻雜濃度大于等于2.5E12cm

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
BCD器件


[0001]本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種BCD器件。

技術(shù)介紹

[0002]于同一芯片上同時(shí)制備雙極型晶體管、CMOS器件和DMOS器件的工藝為BCD工藝。開關(guān)型NLDMOS(Switch NLDMOS)器件是BCD工藝中常用的器件。而對(duì)于開關(guān)型NLDMOS器件可靠性的評(píng)估是對(duì)于線性區(qū)的評(píng)估，因此，開關(guān)型NLDMOS器件的可靠性一直是BCD工藝的難點(diǎn)。
[0003]BCD器件的漂移區(qū)一般需要覆蓋較大的電壓范圍，比如5V～24V。而在BCD器件包括高壓NLDMOS器件及低壓NLDMOS器件時(shí)，若漂移區(qū)的離子摻雜濃度較低，可滿足高壓NLDMOS器件的擊穿電壓(BV)需求，但低壓NLDMOS器件的性能會(huì)有相應(yīng)的損失，比如：低壓NLDMOS器件(5V～9V)的線性漏極電壓偏低；存在Kirk效應(yīng)導(dǎo)致器件開態(tài)擊穿電壓(ONBV)降低；漏區(qū)(N+)與漂移區(qū)(N drift)形成的結(jié)發(fā)生突變，導(dǎo)致器件熱載流子效應(yīng)(HCI)特性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的在于提供一種BCD器件，用于解決現(xiàn)有的BCD器件中漂移區(qū)的離子摻雜濃度滿足高壓LDMOS器件的需求時(shí)低壓LDMOS器件的性能受到影響的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)提供一種BCD器件，所述器件包括；
[0006]半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括高壓器件區(qū)和低壓器件區(qū)，所述高壓器件區(qū)用于形成高壓器件，所述低壓器件區(qū)用于形成低壓器件；<br/>[0007]高壓漂移區(qū)，形成于所述高壓器件區(qū)內(nèi)，包括高壓注入?yún)^(qū)及高壓非注入?yún)^(qū)，且所述高壓注入?yún)^(qū)的離子摻雜濃度大于等于2.5E12cm
?2；
[0008]低壓漂移區(qū)，形成于所述低壓器件區(qū)內(nèi)，包括低壓注入?yún)^(qū)，且所述低壓注入?yún)^(qū)的離子摻雜濃度大于等于2.5E12cm
?2。
[0009]可選地，在所述高壓器件區(qū)形成的高壓器件包括高壓LDMOS器件；在所述低壓器件區(qū)形成的低壓器件包括低壓LDMOS器件。
[0010]可選地，所述高壓LDMOS器件包括：
[0011]高壓掩埋層，形成于所述半導(dǎo)體襯底的表層中；
[0012]高壓外延層，形成于所述高壓掩埋層的表面；
[0013]所述高壓漂移區(qū)，形成于所述高壓外延層內(nèi)；
[0014]高壓體區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)內(nèi)；
[0015]兩個(gè)高壓漏區(qū)，包括第一高壓漏區(qū)及第二高壓漏區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)表層中，并分別設(shè)于所述高壓體區(qū)的兩側(cè)，且均與所述高壓體區(qū)之間具有一預(yù)設(shè)距離；
[0016]兩個(gè)高壓源區(qū)，包括第一高壓源區(qū)及第二高壓源區(qū)，間隔形成于所述高壓體區(qū)表層中；
[0017]高壓隔離區(qū)，形成于所述高壓外延層內(nèi)，并形成于所述高壓掩埋層的表面，且設(shè)于
所述高壓漂移區(qū)的下方。
[0018]可選地，所述高壓非注入?yún)^(qū)包括第一高壓非注入?yún)^(qū)及第二高壓非注入?yún)^(qū)，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)形成于所述高壓體區(qū)與所述第一高壓漏區(qū)之間，所述第二高壓非注入?yún)^(qū)形成于所述高壓體區(qū)與所述第二高壓漏區(qū)之間。
[0019]可選地，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)及所述第二高壓非注入?yún)^(qū)均包括至少一列，且每列包括至少一個(gè)。
[0020]可選地，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)包括至少2列時(shí)，各列所述第一高壓非注入?yún)^(qū)錯(cuò)位排布；所述第二高壓非注入?yún)^(qū)包括至少2列時(shí)，各列所述第二高壓非注入?yún)^(qū)錯(cuò)位排布。
[0021]可選地，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)及所述第二高壓非注入?yún)^(qū)的寬度為0.6μm～1μm。
[0022]可選地，所述高壓LDMOS器件包括兩個(gè)高壓第一阱區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)的兩側(cè)，并設(shè)于所述高壓掩埋層的表面。
[0023]可選地，所述高壓LDMOS器件包括高壓體區(qū)引出區(qū)，形成于所述第一高壓源區(qū)及所述第二高壓源區(qū)之間。
[0024]可選地，所述高壓LDMOS器件包括兩個(gè)高壓柵極結(jié)構(gòu)，所述高壓柵極結(jié)構(gòu)包括第一高壓柵極結(jié)構(gòu)及第二高壓柵極結(jié)構(gòu)，均形成于所述高壓漂移區(qū)的表面，其中，所述第一高壓柵極結(jié)構(gòu)的一側(cè)與所述第一高壓漏區(qū)之間具有間隔，另一側(cè)與所述第一高壓源區(qū)相貼設(shè)置，所述第二高壓柵極結(jié)構(gòu)的一側(cè)與所述第二高壓漏區(qū)之間具有間隔，另一側(cè)與所述第二高壓源區(qū)相貼設(shè)置。
[0025]可選地，所述高壓LDMOS器件還包括高壓場(chǎng)板，所述高壓場(chǎng)板包括第一高壓場(chǎng)板及第二高壓場(chǎng)板，均形成于所述高壓外延層的表面，其中，所述第一高壓場(chǎng)板的一側(cè)延伸至部分所述第一高壓柵極結(jié)構(gòu)的表面，另一側(cè)與所述第一高壓漏區(qū)相貼設(shè)置，所述第二高壓場(chǎng)板的一側(cè)延伸至部分所述第二高壓柵極結(jié)構(gòu)的表面，另一側(cè)與所述第二高壓漏區(qū)相貼設(shè)置。
[0026]可選地，所述低壓LDMOS器件包括：
[0027]低壓掩埋層，形成于所述半導(dǎo)體襯底的表層中；
[0028]低壓外延層，形成于所述低壓掩埋層的表面；
[0029]所述低壓漂移區(qū)，形成于所述低壓外延層內(nèi)；
[0030]低壓體區(qū)，形成于所述低壓漂移區(qū)內(nèi)；
[0031]兩個(gè)低壓漏區(qū)，包括第一低壓漏區(qū)及第二低壓漏區(qū)，形成于所述低壓漂移區(qū)表層中，并分別設(shè)于所述低壓體區(qū)的兩側(cè)，且均與所述低壓體區(qū)之間具有一預(yù)設(shè)距離；
[0032]兩個(gè)低壓源區(qū)，包括第一低壓源區(qū)及第二低壓源區(qū)，間隔形成于所述低壓體區(qū)表層中；
[0033]低壓隔離區(qū)，形成于所述低壓外延層內(nèi)，并形成于所述低壓掩埋層的表面，且設(shè)于所述低壓漂移區(qū)的下方。
[0034]可選地，所述低壓LDMOS器件包括兩個(gè)低壓第一阱區(qū)，形成于所述低壓漂移區(qū)的兩側(cè)，并設(shè)于所述低壓掩埋層的表面。
[0035]可選地，所述低壓LDMOS器件包括低壓體區(qū)引出區(qū)，形成于所述第一低壓源區(qū)及所述第二低壓源區(qū)之間。
[0036]可選地，所述低壓LDMOS器件包括兩個(gè)低壓柵極結(jié)構(gòu)，所述低壓柵極結(jié)構(gòu)包括第一
低壓柵極結(jié)構(gòu)及第二低壓柵極結(jié)構(gòu)，均形成于所述低壓漂移區(qū)的表面，其中，所述第一低壓柵極結(jié)構(gòu)的一側(cè)與所述第一低壓漏區(qū)之間具有間隔，另一側(cè)與所述第一低壓源區(qū)相貼設(shè)置，所述第二低壓柵極結(jié)構(gòu)的一側(cè)與所述第二低壓漏區(qū)之間具有間隔，另一側(cè)與所述第二低壓源區(qū)相貼設(shè)置。
[0037]可選地，所述低壓LDMOS器件還包括低壓場(chǎng)板，所述低壓場(chǎng)板包括第一低壓場(chǎng)板及第二低壓場(chǎng)板，均形成于所述低壓外延層的表面，其中，所述第一低壓場(chǎng)板的一側(cè)延伸至部分所述第一低壓柵極結(jié)構(gòu)的表面，另一側(cè)與所述第一低壓漏區(qū)相貼設(shè)置，所述第二低壓場(chǎng)板的一側(cè)延伸至部分所述第二低壓柵極結(jié)構(gòu)的表面，另一側(cè)與所述第二低壓漏區(qū)相貼設(shè)置。
[0038]如上所述，本專利技術(shù)的BCD器件，通過增加低壓LDMOS器件中漂移區(qū)的離子摻雜濃度可抑制Kirk效應(yīng)，提升器件ONBV特性；而且，漂移區(qū)濃度的增加使得漏區(qū)與漂移區(qū)的濃度梯度減小，電場(chǎng)減弱，提升了HCI可靠性。而對(duì)于高壓LDMOS器件，通過于高壓LDMOS器件的漂移區(qū)內(nèi)形成非注入?yún)^(qū)以避免所述高壓LDMOS器件的漂移區(qū)的離子摻雜濃度增加，進(jìn)而避本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種BCD器件，其特征在于，所述器件包括：半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括高壓器件區(qū)和低壓器件區(qū)，所述高壓器件區(qū)用于形成高壓器件，所述低壓器件區(qū)用于形成低壓器件；高壓漂移區(qū)，形成于所述高壓器件區(qū)內(nèi)，包括高壓注入?yún)^(qū)及高壓非注入?yún)^(qū)，且所述高壓注入?yún)^(qū)的離子摻雜濃度大于等于2.5E12cm
?2；低壓漂移區(qū)，形成于所述低壓器件區(qū)內(nèi)，包括低壓注入?yún)^(qū)，且所述低壓注入?yún)^(qū)的離子摻雜濃度大于等于2.5E12cm
?2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的BCD器件，其特征在于，在所述高壓器件區(qū)形成的高壓器件包括高壓LDMOS器件；在所述低壓器件區(qū)形成的低壓器件包括低壓LDMOS器件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的BCD器件，其特征在于，所述高壓LDMOS器件包括：高壓掩埋層，形成于所述半導(dǎo)體襯底的表層中；高壓外延層，形成于所述高壓掩埋層的表面；所述高壓漂移區(qū)，形成于所述高壓外延層內(nèi)；高壓體區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)內(nèi)；兩個(gè)高壓漏區(qū)，包括第一高壓漏區(qū)及第二高壓漏區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)表層中，并分別設(shè)于所述高壓體區(qū)的兩側(cè)，且均與所述高壓體區(qū)之間具有一預(yù)設(shè)距離；兩個(gè)高壓源區(qū)，包括第一高壓源區(qū)及第二高壓源區(qū)，間隔形成于所述高壓體區(qū)表層中；高壓隔離區(qū)，形成于所述高壓外延層內(nèi)，并形成于所述高壓掩埋層的表面，且設(shè)于所述高壓漂移區(qū)的下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述高壓非注入?yún)^(qū)包括第一高壓非注入?yún)^(qū)及第二高壓非注入?yún)^(qū)，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)形成于所述高壓體區(qū)與所述第一高壓漏區(qū)之間，所述第二高壓非注入?yún)^(qū)形成于所述高壓體區(qū)與所述第二高壓漏區(qū)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的BCD器件，其特征在于，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)及所述第二高壓非注入?yún)^(qū)均包括至少一列，且每列包括至少一個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的BCD器件，其特征在于，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)包括至少2列時(shí)，各列所述第一高壓非注入?yún)^(qū)錯(cuò)位排布；所述第二高壓非注入?yún)^(qū)包括至少2列時(shí)，各列所述第二高壓非注入?yún)^(qū)錯(cuò)位排布。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的BCD器件，其特征在于，所述第一高壓非注入?yún)^(qū)及所述第二高壓非注入?yún)^(qū)的寬度為0.6μm～1μm。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述高壓LDMOS器件包括兩個(gè)高壓第一阱區(qū)，形成于所述高壓漂移區(qū)的兩側(cè)，并設(shè)于所述高壓掩埋層的表面。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述高壓LDMOS器件包括高壓體區(qū)引出區(qū)，形成于所述第一高壓源區(qū)及所述第二高壓源區(qū)之間。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述高壓LDMOS器件包括兩個(gè)高壓柵極結(jié)構(gòu)，所述高壓柵極結(jié)構(gòu)包括第一高壓柵...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪琦，朱麗霞，方明旭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華虹半導(dǎo)體無錫有限公司，
類型：發(fā)明
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