CN109755174B - Bcd器件深沟槽隔离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BCD器件深沟槽隔离方法，在有源区外围是由N阱、深N阱以及深沟槽形成的隔离结构，将器件隔离在内；所述的深沟槽是在最外围呈封闭环形，作为最外围的隔离结构；所述的N阱、深N阱是在有源区与深沟槽之间，N阱位于深N阱中且N阱的宽度、深度均小于深N阱，所述N阱、深N阱位于有源区长度方向的两端，且N阱、深N阱的两端与深沟槽接触。本发明在有源区宽度方向两侧无N阱、深N阱，以降低器件占用的面积。

Description

BCD器件深沟槽隔离方法

技术领域

本发明涉及半导体器件设计及制造领域，特别是指一种BCD器件深沟槽隔离方法。

背景技术

BCD工艺是一种单片集成工艺技术，1986年由意法半导体(ST)公司研制成功。这种技术能够在同一芯片上制作双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor)、CMOS和DMOS器件。BCD工艺不仅综合了双极型器件高跨导、强负载驱动能力和CMOS集成度高、低功耗的优点，而且集成了开关速度很快的DMOS功率器件。由于DMOS同时具有高速和大电流能力的特性，耐压通常也较高，因而用BCD工艺制造的电源管理芯片能工作在是高频、高压和大电流下，是制造高性能电源芯片的理想工艺。采用BCD工艺制造的单片集成芯片还可以提高系统性能，节省电路的封装费用，并具有更好的可靠性。BCD工艺的主要应用领域为电源管理(电源和电池控制)、显示驱动、汽车电子、工业控制等领域。由于BCD工艺的应用领域的不断扩大，对BCD工艺的要求越来越高。近来，BCD工艺主要朝着高压、高功率、高密度方向分化发展。

在BCD工艺里，随着更高的耐压要求(60V以上，尤其是80V以上)，若仍旧采用结隔离的工艺，则需要迅速增加的隔离环(Isolation Ring)尺寸，因此势必严重增大了器件的尺寸。而采用DTI:Deep Trench Isolation，深沟槽隔离，则能有效降低了器件的尺寸，并且隔离的效果更好，漏电更小。同时DTI工艺能更有效防止寄生晶体管latch-up效应的产生。但是，按照现有的版图设计，如图1所示，都是需要将保护环(由深N阱DNW/N阱NW)围成一个圈，最外侧具有深沟槽，保护环内部为有源区AA。整个隔离结构以防止器件在任意方向击穿，以及将不同器件之间进行隔离。该版图结构仍未达到最优化的设计，占用的版图面积依然较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种BCD器件深沟槽隔离方法，能缩小单元器件的版图尺寸，有效降低器件的面积。

为解决上述问题，本发明所述的一种BCD器件深沟槽隔离方法，在有源区外围是由N阱、深N阱以及深沟槽形成的隔离结构，将器件隔离在内；所述的深沟槽是在最外围呈封闭环形，作为最外围的隔离结构。

所述的N阱、深N阱是在有源区与深沟槽之间，N阱位于深N阱中且N阱的宽度、深度均小于深N阱，所述N阱、深N阱位于有源区长度方向的两端，且N阱、深N阱的两端与深沟槽接触。

进一步地，所述有源区中形成BCD器件，包含所有适用于BCD工艺的器件。

进一步地，所述的深沟槽是呈封闭的矩形或者多边形，将有源区包围隔离在内。

进一步地，所述的深沟槽包围的区域内部还具有N型埋层，所述深N阱的底部与N型埋层接触。

进一步地，所述有源区宽度方向两侧无N阱、深N阱，降低器件隔离结构占用的面积。

本发明所述的BCD器件深沟槽隔离方法，采用深沟槽工艺，且在有源区宽度方向省略N阱、深N阱，进一步减少了器件的尺寸与面积。

附图说明

图1是现有的BCD器件深沟槽隔离结构的示意图。

图2是本发明提供的BCD器件深沟槽隔离结构示意图。

图3是本发明的BCD器件深沟槽隔离结构的剖面图，即图2沿X方向的剖面图。

附图标记说明

1是衬底，2是N型埋层，3是P型外延，4是深N阱(DNW)，5是N阱(NW)，6是深沟槽(DTI)。

具体实施方式

本发明所述的BCD器件深沟槽隔离方法，是采用一种新的版图设计，如图2所示，在有源区(AA)外围是由N阱、深N阱以及深沟槽形成的隔离结构，将器件隔离在内。有源区中形成BCD器件，比如本实施例中有源区内形成的是NLDMOS，其他类型的器件均可。

所述的深沟槽是在最外围呈封闭环形，作为最外围的隔离结构。本实施例是采用的常规的矩形结构。

所述的N阱5、深N阱4是在有源区与深沟槽6之间，N阱5位于深N阱4中且N阱5的宽度、深度均小于深N阱4，所述N阱5、深N阱4位于有源区长度方向的两端，且N阱5、深N阱4的两端与深沟槽6接触。

如图3中所示的剖面图，是图2沿X方向的剖面图。所述的深沟槽包围的区域内底部还具有N型埋层2，所述深N阱4的底部与N型埋层2接触，连成一体。图3中所示，沿X方向已经取消了N阱及深N阱，而沿Y方向则仍具有N阱及深N阱。

所述有源区宽度方向，即图2中的Y方向两端无N阱、深N阱，而在有源区长度方向两侧，即X方向两端有N阱及深N阱，以降低器件的面积。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种BCD器件深沟槽隔离方法，在有源区外围是由N阱、深N阱以及深沟槽形成的隔离结构，将器件隔离在内；所述的深沟槽是在最外围呈封闭环形，作为最外围的隔离结构；

其特征在于：所述的N阱、深N阱是在有源区与深沟槽之间，N阱位于深N阱中且N阱的宽度、深度均小于深N阱，所述N阱、深N阱位于有源区长度方向的两端，有源区宽度方向省略N阱、深N阱，且N阱、深N阱的两端与深沟槽接触。

2.如权利要求1所述的BCD器件深沟槽隔离方法，其特征在于：所述的深沟槽是呈封闭的矩形或者是五边形及以上的多边形，将有源区包围隔离在内。

3.如权利要求1所述的BCD器件深沟槽隔离方法，其特征在于：所述的深沟槽包围的区域内部还具有N型埋层，所述深N阱的底部与N型埋层接触。

4.如权利要求1所述的BCD器件深沟槽隔离方法，其特征在于：所述有源区宽度方向两侧无N阱、深N阱，降低器件隔离结构占用的面积。

5.如权利要求1所述的BCD器件深沟槽隔离方法，其特征在于：所述的封闭环形的深沟槽，能有效隔离器件，并防止器件在任一方向被击穿。

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