集成高压器件的方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压半导体器件及其制备过程，使工作电压较高的器件可以与工作电压较低的器件一起形成在公共衬底上，从而提供集成高压器件和低压器件的半导体器件及其制备方法，尤其是在半导体器件现有的工艺流程中增加高压器件的模块化工艺。
技术介绍
比现有器件的额定电压更高的器件，通常需要集成在现有器件的芯片上，以满足新应用的需求。在许多情况下，要将电压较高的器件集成到现有的电压较低的器件中，需要彻底改变现有的电压较低的器件的成熟的制备工艺流程和/或制备条件，这会损害现有的低压器件的性能，器件模块也必须升级。为了避免新技术研发的冗长设计周期以及高成本，我们关注仅需对现有低压器件的工艺条件做细微更改的技术，从而对现有电压较低的器件性能产生最小的影响。一般而言，在B⑶(双极CMOS DM0S)或BiCMOS (双极CMOS)技术中，最高的工作电压受到PN结垂直结构的穿通击穿的局限。这种垂直结击穿是外延层厚度、掺杂浓度以及结深度的函数。图1A表示一种现有的垂直NPN晶体管(VNPN)(图中没有表示出N+发射极和P+基极传感器)器件300的示例，形成在由P衬底14构成的半导体...
【技术保护点】
一种用于在半导体衬底上制备高压器件和低压器件的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一个第一导电类型的半导体衬底；在衬底的顶面上，生长一个第一导电类型的外延层，其中外延层的掺杂浓度与衬底的掺杂浓度相同；在低压器件区和高压器件区中，分别制备一个第二导电类型的轻掺杂阱，其中形成在低压器件区中的第二导电类型的轻掺杂阱，其深度从外延层的顶面开始到外延层厚度的一半，形成在高压器件区中的第二导电类型的轻掺杂阱，其深度从外延层的顶面开始一直延伸到半导体衬底；在高压器件区域中的轻掺杂阱的底部，制备与第一导电类型相反的第二导电类型的深掩埋重掺杂区；并且从轻掺杂阱的顶面开始，制备多个掺杂区，在低...
【技术特征摘要】
2012.06.30 US 13/539,339;2012.06.30 US 13/539,3601.一种用于在半导体衬底上制备高压器件和低压器件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供一个第一导电类型的半导体衬底； 在衬底的顶面上，生长一个第一导电类型的外延层，其中外延层的掺杂浓度与衬底的掺杂浓度相同； 在低压器件区和高压器件区中，分别制备一个第二导电类型的轻掺杂阱，其中形成在低压器件区中的第二导电类型的轻掺杂阱，其深度从外延层的顶面开始到外延层厚度的一半，形成在高压器件区中的第二导电类型的轻掺杂阱，其深度从外延层的顶面开始一直延伸到半导体衬底； 在高压器件区域中的轻掺杂阱的底部，制备与第一导电类型相反的第二导电类型的深掩埋重掺杂区； 并且从轻掺杂阱的顶面开始，制备多个掺杂区，在低压器件区和高压器件区中，分别制备低压器件和高压器件。2.权利要求1所述的方法，其特征在于，在高压器件区域中的轻掺杂阱的底部，制备与第一导电类型相反的第二导电类型的深掩埋重掺杂区，还包括在衬底的顶面上生长一个第一导电类型的外延层之前，在高压器件的区域中半导体衬底顶部，制备一个与第一导电类型相反的第二导电类型的深掩埋重掺杂区。3.权利要求2所述的方法，其特征在于，第二导电类型的深掩埋注入区还包括，注入第二导电类型的第一离子，以及第二导电类型的第二离子，第一离子的扩散速度大于第二离子的扩散速度。4.权利要求3所述的方法，其特征在于，制备第二导电类型的深掩埋注入区还包括，一个或多个扩散工艺，扩散第一 离子，从而向上延伸，与形成在外延层顶面上的轻掺杂深区合并在一起，构成一个很深的轻掺杂阱。5.权利要求4所述的方法，其特征在于，其中一个或多个热扩散工艺，还激活并扩散了衬底和外延层之间交界面附近的周围区域中的第二离子，构成一个被深掩埋轻掺杂区包围的深掩埋重掺杂区。6.权利要求5所述的方法，其特征在于，在低压器件区和高压器件区中的轻掺杂阱顶面上，形成多个掺杂区还包括，在深掩埋重掺杂区上方，形成一个第一导电类型的掺杂阱，距离深掩埋重掺杂区有一段底部距离，用于控制高压器件的击穿。7.权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在高压器件和低压器件的有源区周围，制备绝缘区。8.一种用于在半导体芯片上制备多个器件的方法，其特征在于，包括以下步骤: 提供一个第一导电类型的衬底层； 在第一器件有源区中衬底的顶部，注入与第一导电类型相反的第二导电类型的第一和第二离子，第一离子扩散得比第二离子更快； 在衬底上方，生长一个第一导电类型的外延层； 在第一器件和第二器件有源区中各制备一个第二导电类型的轻掺杂阱，其深度从外延层的顶面开始到第一器件和第二器件有源区中的外延层厚度的一半； 在第一有源区中进行一次或多次热扩散工艺，使第一离子扩散，向上延伸并且与形...
【专利技术属性】
技术研发人员：秀明土子，
申请(专利权)人：万国半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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