专利名称：一种高压集成电路的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种集成电路的制造方法，尤其涉及一种高压集成电路的制造方法。
背景技术：
在国内，高压CMOS技术几乎还是空白。一般来说，CMOS工艺的工作电压为3V、5V。另外在一些电源管理类电路中，需要相对较高的电压，但是一般也只是40～60V的CMOS工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高压集成电路的制造方法，使NVDMOS和PLDMOS的耐压大于200V，且可与CMOS工艺兼容。
为了解决上述技术问题，本发明的高压集成电路的制造方法包括如下步骤选择衬底材料；在所述衬底材料上形成P型下隔离埋层；生长外延层；形成深N型层区域；形成P型上隔离埋层；形成P型衬底区域及P形环；进行场氧化以生长氧化层；淀积多晶硅并进行多晶硅刻蚀；形成P+区及N+区域；进行接触孔的腐蚀，沉积一层硅化铝，然后光刻铝层，刻蚀硅化铝；淀积一层氮化硅作为保护层。
采用本发明的方法可制造耐压达200V的集成电路，其中包含常规CMOS和高压NDMOS和PDMOS。通过多次工程试验和实际生产的检验，该集成电路的制造方法的各项参数已经基本满足要求，其中1)NMOSVt＝1V左右，BVDS＝13V左右；2)PMOSVt＝-1V左右，BVDS＝-13V左右；3)NVDMOSVt＝1V左右，BVDS＞200V；4)PLDMOSVt＝-20V左右，BVDS＞-200V。经实验其功能正常。该方法可用于PDP驱动电路、摩托车打火电路的制造。可实现采用该类高压工艺的电路的部分实国产化，填补国内高压CMOS工艺的空白。
图1是原始硅片的示意图；图2是依据本发明进行BLN1(第一次N型)埋层注入、推进后的示意图；图3是依据本发明进行BLN2(第二次N型)埋层注入、推进后的示意图；图4是依据本发明进行BLP(P型下)隔离注入、推进后的示意图；图5是依据本发明生长外延层的示意图；图6是依据本发明进行DN(深N型层)掺杂、推进后的示意图；图7是依据本发明进行上隔离注入、推进后的示意图；图8是依据本发明进行PBODY(NLDMOS的P型衬底区域)和PLOOP(P型环)注入推进后的示意图；图9是依据本发明进行场氧化后的示意图；图10是依据本发明进行POLY(多晶硅)刻蚀后的示意图；图11是依据本发明进行NPLUS(N+)和PPLUS(P+)注入推进后的示意图；图12是依据本发明进行接触孔腐蚀后的示意图；图13是依据本发明进行铝刻蚀的示意图；具体实施方式
以下参照图1到图13所描述的一个较佳实施例对本发明的200V高压集成电路的制造方法进行进一步的说明，以更好地理解本发明及其优点。
图1所示的是原始硅片1的示意图。在图1中，原始硅片衬底可采用P(100)晶向，电阻率为8～12ohm*cm的硅抛光片；首先在硅衬底上形成一次大于5000A的氧化层；然后，在该氧化层上涂一层光致抗蚀剂，进行光刻构图，以暴露形成第一次N型埋层(BLN1)区域1。
腐蚀暴露区域的二氧化硅，并去除光致抗蚀剂，然后再长一层100A左右的氧化层，作为预注入氧化层，对第一次N型埋层(BLN1)区域1进行锑注入后，对其进行推进，推进温度1200℃左右，在N2和02的气氛下进行，并生长大3000A的氧化层，如图2所示；然后，在该氧化层上涂一层光致抗蚀剂，进行光刻构图，以暴露形成第二次N型埋层(BLN2)的区域2。
腐蚀暴露区域的二氧化硅，并去除光致抗蚀剂，然后再长一层500A左右的氧化层，作为预注入氧化层，在对第二次N型埋层(BLN2)区域2进行磷注入后，对其进行推进，推进温度1200℃左右，在N2和O2的气氛下进行，并生长大1000A的氧化层，然后漂光二氧化硅，如图3所示；漂光二氧化硅后，生长一层500A左右的二氧化硅，然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露P型下隔离(BLP)区域3，进行P型下隔离(BLP)区域的离子注入，去除光致抗蚀剂后，进行P型下隔离区域3的退火，退火温度在950度左右，退火后漂光二氧化硅，如图4所示；漂光二氧化硅后，生长外延层4，外延厚度最好在30um左右，且电阻率控制在10ohm*cm，如图5所示；外延后再生长一层5000A左右的氧化层，作为深N型层(DN)区域5掺杂的掩蔽层，光刻深N型层(DN)区域5后腐蚀二氧化硅，进行深N型层的掺杂推进，推进温度约1200度，时间约15个小时，生长约5000A的氧化层，然后漂光二氧化硅，如图6所示；漂光二氧化硅后，生长一层500A左右的二氧化硅，作为上隔离区域的预注入层，通过涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露上隔离区域6，进行上隔离注入，去除光致抗蚀剂，注入后在N2气氛下，1225℃，推进约8个小时，以保证隔离完全(如图7所示)；漂光二氧化硅后，生长一层约700A的氧化层，然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露PBODY(P型衬底)区域7，进行PBODY(P型衬底)区域的离子注入，去除光致抗蚀剂。然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露PLOOP(P型环)区域8，进行PLOOP(P型环)区域的离子注入，去除光致抗蚀剂，再在1175℃左右推进大约160分钟，(如图8所示)；漂光二氧化硅后，生长一层300A左右的基氧，然后淀积氮化硅，光刻有源区，刻蚀有源区后，进行场氧化，生长8000A左右的氧化层9，(如图9所示)；腐蚀氧化层后然后生长200A左右的栅氧化层，接着再淀积4500A左右的多晶硅10，光刻多晶硅后，进行多晶硅刻蚀，形成如图10所示的结构；多晶硅刻蚀后，进行多晶硅氧化，生成400A左右的氧化层，然后进行TEOS(低温生长的氧化层)淀积，淀积一层3200A左右的二氧化硅，完成后进行边墙刻蚀，边墙刻蚀后，涂附一层光致抗蚀剂，进行P+区域11的构图，再进行硼注入，注入后去除光致抗蚀剂；涂附一层光致抗蚀剂，进行N+区域12的构图(如图11所示)，再进行砷注入，注入后去除光致抗蚀剂；淀积一层大于10000A的磷硅玻璃(PSG)(如图12所示)，再进行磷硅玻璃(PSG)流动；涂附一层光致抗蚀剂，进行接触孔区域的构图，通过湿法加干法的方法，去除接触孔区域的PSG(磷硅玻璃)，淀积大于1um的硅化铝14，然后光刻铝层，刻蚀硅化铝14(如图13所示)。
淀积一层1um左右厚的氮化硅(Si3N)作为保护层13，以提高器件的可靠性。然后光刻压点，再刻蚀压点区域的Si3N4(氮化硅)。
权利要求
1.一种高压集成电路的制造方法，其特征在于，包括如下步骤选择衬底材料；在所述衬底材料上形成P型下隔离埋层；生长外延层；形成深N型层区域；形成P型上隔离埋层；形成P型衬底区域及P形环；进行场氧化以生长氧化层；淀积多晶硅并进行多晶硅刻蚀；形成P+区域及N+区域；进行接触孔的腐蚀，沉积一层硅化铝，然后光刻铝层，刻蚀硅化铝；淀积一层氮化硅作为保护层。
2.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的衬底材料为P(100)晶向，电阻率为8～12ohm*cm的硅抛光片。
3.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，在所述衬底材料上形成P型下隔离埋层的步骤包括在硅衬底上形成一次大于5000A的氧化层；在该氧化层上涂一层光致抗蚀剂，进行光刻构图，以暴露形成第一次N型埋层区域；腐蚀暴露区域的二氧化硅，并去除光致抗蚀剂，然后再长一层氧化层，作为预注入氧化层，对第一次N型埋层区域进行锑注入后，对其进行推进，并生长氧化层；在该氧化层上涂一层光致抗蚀剂，进行光刻构图，以暴露形成第二次N型埋层的区域。腐蚀暴露区域的二氧化硅，并去除光致抗蚀剂，然后再长一层氧化层，作为预注入氧化层，在对第二次N型埋层区域进行磷注入后，对其进行推进，并生长氧化层，然后漂光二氧化硅；漂光二氧化硅后，生长一层二氧化硅，然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露P型下隔离区域，进行P型下隔离区域的离子注入，去除光致抗蚀剂后，进行P型下隔离区域的退火，退火后漂光二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的外延层的厚度为30um左右，且电阻率控制在10ohm*cm。
5.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的形成深N型层区域的步骤包括在所述的外延后再生长一层氧化层，作为深N型层区域掺杂的掩蔽层，光刻深N型层区域后腐蚀二氧化硅，进行深N型层的掺杂推进，推进温度约1200度，时间约15个小时，生长氧化层，然后漂光二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的形成P型上隔离埋层的步骤包括漂光二氧化硅后，生长一层二氧化硅，作为上隔离区域的预注入层，通过涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露上隔离区域，进行上隔离注入，去除光致抗蚀剂，注入后在N2气氛下，1225℃，推进约8个小时，以保证隔离完全。
7.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的形成P型衬底区域及P形环的步骤包括漂光二氧化硅后，生长一层氧化层，然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露P型衬底区域7，进行P型衬底区域的离子注入，去除光致抗蚀剂。然后涂附光致抗蚀剂，进行光刻构图，暴露P型环区域8，进行P型环区域的离子注入，去除光致抗蚀剂，再在1175℃左右推进大约160分钟。
8.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的进行场氧化以生长氧化层的步骤包括在漂光二氧化硅后，生长一层基氧，然后淀积氮化硅，光刻有源区，刻蚀有源区后，进行场氧化，生长氧化层。
9.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的淀积多晶硅并进行多晶硅刻蚀的步骤包括腐蚀氧化层后然后生长栅氧化层，接着再淀积多晶硅，光刻多晶硅后，进行多晶硅刻蚀。
10.根据权利要求1所述的高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的形成P+区域及N+区域的步骤包括对多晶硅刻蚀后，进行多晶硅氧化，生成氧化层，然后进行低温生长的氧化层淀积，淀积一层二氧化硅，完成后进行边墙刻蚀，边墙刻蚀后，涂附一层光致抗蚀剂，进行P+区域的构图，再进行硼注入，注入后去除光致抗蚀剂；涂附一层光致抗蚀剂，进行N+区域的构图，再进行砷注入，注入后去除光致抗蚀剂；
11.根据权利要求1高压集成电路的制造方法，其特征在于，所述的进行接触孔的腐蚀包括步骤淀积一层磷硅玻璃，再进行磷硅玻璃流动，涂附一层光致抗蚀剂，进行接触孔区域的构图，通过湿法加干法的方法，去除接触孔区域的磷硅玻璃。
12.一种高压集成电路，其特征在于，包括一衬底材料；形成于衬底材料上的第一N型埋层、第二N型埋层、P型下隔离埋层；生长于衬底材料上的外延层；形成于外延层中、第二N型埋层的上方的深N型层区域；形成于外延层中、P型下隔离层的上方的P型上隔离埋层；形成于外延层表面的P型衬底区域及P形环；生长于外延层表面的氧化层；生长于氧化层上方的多晶硅层；在外延层形成P+区域及N+区域；在多晶硅层的上方沉积一层刻蚀后的硅化铝；在外延层的表面淀积一层氮化硅。
全文摘要
本发明提供一种高压集成电路的制造方法，其包括如下步骤选择衬底材料；在所述衬底材料上形成P型下隔离埋层；生长外延层；形成深N型层区域；形成P型上隔离埋层；形成P型衬底区域及P形环；进行场氧化以生长氧化层；淀积多晶硅并进行多晶硅刻蚀；形成P
文档编号H01L21/8234GK1632944SQ200310122698
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者黄海涛, 陆晓敏 申请人:上海贝岭股份有限公司