KR20010055491A - The fabrication method of smart power IC technology concluding trench gate MOS power device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a smart power IC having a trench gate MOS power device is provided to permit a high power driving and to improve device performance and reliability. CONSTITUTION: In the method, an analog bipolar device, a digital CMOS device, a lateral double diffused MOS device(LD-MOS), a lateral insulated gate bipolar transistor(LIGBT), the trench gate double diffused MOS device(TDMOS), and a zener diode are formed altogether in a single chip. First an n+ buried layer(2) is formed in a p-type silicon substrate(1), and then a p+ buried layer(3) and a lower p+ isolation are formed. Next, after growth of an n- epitaxial layer(4), an n+ sink junction(5), an upper p+ isolation(6), an n-well(7), a p-well and a p- collector(8) and a p- drift region(9) are formed. Next, the sink junction(5), the isolations, and the wells(7,8) are diffused, and then a base(10,11) is formed. Next, a p- body region(12) for channel, a trench, a gate oxide layer(13), and a polysilicon gate(14) are formed in sequence for the TDMOS. Next, an active area is defined and a field oxide is selectively grown. Next, the second polysilicon gate(16), an emitter(18,19), and an n+ cathode(19) are formed, and then a source and drain(20,21), an extrinsic base(20,21), and a metal electrode(23) are formed.

Description

트렌치 게이트 모스 전력 소자를 포함한 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법 {The fabrication method of smart power IC technology concluding trench gate MOS power device}The fabrication method of smart power IC technology concluding trench gate MOS power device

본 발명은 스마트 전력 집적 회로(Smart Power IC)의 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 최근 수요가 급증하는 2차 전지 보호 및 제어 IC, Automotive Power IC, DC/DC Converter 등의 전력 IC 및 고주파 고내압 정보 통신 시스템 구현을 위한 스마트 전력 집적 회로용 BCD(Bipolar - CMOS - DMOS) 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing method of a smart power integrated circuit (Smart Power IC), and in particular, power IC and high frequency high voltage resistance of secondary battery protection and control IC, Automotive Power IC, DC / DC Converter, etc. A method of manufacturing a bipolar-CMOS-DMOS (BCD) device for a smart power integrated circuit for implementing an information communication system.

도 1은 종래 기술에 따른 스마트 전력 집적 회로의 단면도로서, 상기 스마트 전력 집적 회로는 실리콘 에피 기술 및 접합 격리 기술을 이용하여 주로 디지털 회로에서 적용되는 CMOS 소자, 아날로그 바이폴라 소자 및 전력 소자인 LDMOS(Lateral Double diffused MOS) 소자를 집적화한 BCD 소자 구조이다. 그러나, 상기 도 1에서 제시되고 있는 구조는 대전류용으로는 집적도 측면에서 불리하다는 문제점이 있다.1 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit according to the prior art, wherein the smart power integrated circuit is a CMOS device, an analog bipolar device, and a power device mainly applied in a digital circuit using silicon epi technology and junction isolation technology. Double diffused MOS) is a BCD device structure integrated. However, the structure shown in FIG. 1 is disadvantageous in terms of integration for large currents.

도 2는 종래 기술에 따른 또 다른 스마트 전력 집적 회로의 단면도로서, 상기 스마트 전력 집적 회로는 CMOS 소자 및 대전류용 트렌치 게이트 VDMOS(Vertical Double Diffused MOSFET)의 집적화한 구조이다. 이를 보다 상세히 살펴보면, 드레인 전극을 n+ 기판에 형성하고, 기판과 CMOS 소자를 전기적으로 절연하기 위하여 깊은 p - 웰(Deep p - well)을 형성하고 있으나, 아날로그 소자인 바이폴라 소자의 집적화가 어렵고, 속도 특성 및 집적도가 낮다는 문제점이 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view of another smart power integrated circuit according to the prior art, in which the smart power integrated circuit is an integrated structure of a CMOS device and a high current trench gate vertical double diffused MOSFET (VDMOS). Looking at this in more detail, the drain electrode is formed on the n + substrate, and the deep p-well is formed to electrically insulate the substrate from the CMOS device, but it is difficult to integrate the bipolar device, which is an analog device, There is a problem that the characteristics and the degree of integration is low.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상층 구조의 트렌치 게이트 DMOS 소자를 BCD 기술에 접목하고, 아날로그 회로 설계에 필요한 제너 다이오드를 집적화함으로써, 대전류 구동이 가능하고, 소자 성능 및 신뢰도를 향상시키며, IC 설계에 융통성을 크게 증가시킨 스마트 전력 집적 회로 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by incorporating a trench gate DMOS device with an upper layer structure into BCD technology and integrating a zener diode necessary for analog circuit design, a large current drive is possible. The goal is to provide a method for manufacturing smart power integrated circuits that improves performance and reliability and significantly increases flexibility in IC design.

도 1은 종래 기술에 따른 스마트 전력 집적 회로(Bipoar - CMOS - DMOS, 일명 BCD)의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit (Bipoar-CMOS-DMOS, aka BCD) according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 또 다른 스마트 전력 집적 회로의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of another smart power integrated circuit according to the prior art,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력 집적 회로의 단면도이고,3 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit according to an embodiment of the present invention;

도 4a부터 도 4k는 도 3에 도시된 스마트 전력 집적 회로의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 단면도이고,4A through 4K are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the smart power integrated circuit illustrated in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스마트 전력 집적 회로의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit according to another embodiment of the present invention.

♠ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♠

1 : 실리콘 웨이퍼 기판 (silicon substrate)1: silicon wafer substrate

2 : n+ 매몰층(n+ burried layer)2: n + burried layer

3 : p+ 매몰층(p+ burried layer)3: p + burried layer

4 : n- 에피층(n light doped epitaxal layer)4: n light doped epitaxal layer

5 : n+ sink 접합(n+ sink junction)5: n + sink junction

6 : p+ isolation 및 sink 접합(p+ isolation & sink junction)6: p + isolation & sink junction

7 : n 웰 접합(n well junction)7: n well junction

8 : p 웰 및 p 콜렉터 접합(p well & collector junction)8: p well & collector junction

9 : p 드리프트 접합(p drift junction)9: p drift junction

10 : n 베이스 접합(p base junction)10: n base junction

11 : p 베이스 및 버퍼 접합(p base & buffer junction)11: p base & buffer junction

12 : p 터버 접합(p turbe junction)12: p turbe junction

13 : 게이트 산화막 I(gate oxide I)13: gate oxide I

14 : 다결정 실리콘 게이트 I(polysilicon gate I)14 polysilicon gate I

15 : 게이트 산화막 II(gate oxide II)15: gate oxide II

16 : 다결정 실리콘 게이트 II(polysilicon gate II)16: polysilicon gate II

17 : 측벽 산화막(side-wall oxide)17: side-wall oxide

18 : p+ 에미터 접합(p+ emitter junction)18: p + emitter junction

19 : n+ 에미터 접합 및 제너 다이오드의 캐소드 접합(n+ emitter & Cathode junctions)19: n + emitter & Cathode junctions

20 : NMOS, TDMOS, LIGBT 및 NLDMOS의 소스 - 드레인 접합, pnp 바이폴라 Tr.의 비활성 베이스 접합(source - drain junction of nMOS, TDMOS, LIGBT & nLDMOS, extrinsic base junction of pnp bipolar Tr.)20: source-drain junction of nMOS, TDMOS, LIGBT and NLDMOS, source-drain junction of nMOS, TDMOS, LIGBT & nLDMOS, extrinsic base junction of pnp bipolar Tr.

21 : PMOS의 소스 - 드레인 접합, npn 바이폴라 Tr.의 비활성 베이스 접합(PMOS source - drain junction, extrinsic base junction of npn bipolar Tr.)21: PMOS source-drain junction, npn bipolar Tr., Inactive base junction of npn bipolar Tr.

22 : TEOS / BPSG 층간 절연체(TEOS / BPSG inter dielectric layer)22: TEOS / BPSG inter dielectric layer

23 : Al - Cu 금속 전극(Al - Cu metal electrode)23: Al-Cu metal electrode

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이온 주입 및 확산 공정을 수행하여 실리콘 기판 상에 고전류 트렌치 게이트 DMOS 소자의 드레인 영역 형성, 제 1 바이폴라 트랜지스터 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 영역 형성, 제 1 고전압 LDMOS의 누설 전류를 감소시킬 목적으로 매몰층(2)을 형성시키는 제 1 단계; 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의컬렉터 직렬 저항을 감소하기 위한 매몰층, LIGBT 및 제너 다이오드의 매몰층, 하층 소자간의 전기적 격리를 위한 하층 아이솔레이션을 형성시키는 제 2 단계; 에피층(4)을 성장시킨 후, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 및 상기 트렌치 게이트 DMOS의 드레인 역할을 수행하는 싱크 접합(5), 상층 소자의 전기적 격리를 위한 상층 아이솔레이션(6), 상기 제 1 LDMOS의 제 1 웰(7), CMOS의 제 2 웰(8) 및 상기 제 1 LDMOS 드리프트 층(9)을 형성하는 제 3 단계; 상기 싱크 접합(5), 상기 상하층의 아이솔레이션, 상기 제 1 및 제 2 웰을 확산 공정을 수행한 후, 상기 제 1 및 제 2 바이폴라 트렌지스터의 베이스를 형성하는 제 4 단계; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 채널 역할을 하는 바디를 형성하는 제 5 단계; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 트렌치를 형성하는 제 6 단계; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 게이트 산화막 및 다결정 실리콘 전극을 형성하는 제 7 단계; 활성 영역 정의 및 필드 산화막을 선택적으로 성장시키는 제 8 단계; 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, LIGBT의 다결정 실리콘 게이트(16)와 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터의 에미터(18), 제너 다이오드의 캐소우드 영역(19)을 형성하는 제 9 단계; 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자의 소스-드레인 영역(20)을 정의하는 제 10 단계; 및 상기 각각의 소자의 금속 배선을 형성하는 제 11 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, by forming the drain region of the high-current trench gate DMOS device, the collector region of the first bipolar transistor and the second bipolar transistor by performing an ion implantation and diffusion process, A first step of forming an investment layer 2 for the purpose of reducing the leakage current of the first high voltage LDMOS; Forming a lower layer isolation for electrical isolation between the buried layer for reducing the collector series resistance of the first bipolar transistor and the second bipolar transistor, the buried layer of the LIGBT and Zener diodes, and the lower element; After the epitaxial layer 4 is grown, a sink junction 5 serving as a collector of the second bipolar transistor and a drain gate of the trench gate DMOS, an upper isolation 6 for electrical isolation of an upper element, and the first A third step of forming a first well (7) of LDMOS, a second well (8) of CMOS and the first LDMOS drift layer (9); A fourth step of forming a base of the first and second bipolar transistors after performing the diffusion process on the sink junction (5), isolation of the upper and lower layers, and the first and second wells; A fifth step of forming a body serving as a channel of the trench gate DMOS; Forming a trench in the trench gate DMOS; A seventh step of forming a gate oxide film and a polycrystalline silicon electrode of the trench gate DMOS; An eighth step of selectively growing an active region definition and a field oxide film; A ninth step of forming a polycrystalline silicon gate (16) of the CMOS, first and second LDMOS, and LIGBT, an emitter (18) of the first bipolar transistor, and a cathode region (19) of a zener diode; A tenth step of defining source-drain regions (20) of said CMOS, first and second LDMOS, trench gate DMOS and LIGBT devices; And an eleventh step of forming metal wirings of the respective devices.

아래에서, 본 발명에 따른 양호한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 전력 집적 회로의 단면도로서, 상층 구조의 트렌치 게이트 DMOS 소자를 BCD 기술에 접목함으로써, 대전류 구동이 가능한 집적 회로 응용이 가능하고, 소자의 성능 및 신뢰도를 향상시켰다.3 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit according to an embodiment of the present invention. By incorporating a trench gate DMOS device having an upper layer structure into a BCD technology, an integrated circuit application capable of driving a large current is possible, and the performance and reliability of the device are improved. Improved.

또한, 상층 전극 형태의 트렌치 게이트 DMOS 구조를 제안함으로써, BCD 공정을 단순화하고 집적도 및 소자 성능을 향상시켰으며, 고전압 / 고전류 구동이 가능한 트렌치 게이트 DMOS 전력 소자 이외에 아날로그 회로 설계에 필요한 제너 다이오드를 집적화하여 IC 설계에 융통성을 크게 증가시켜 다양한 응용 분야에 적용 가능한 BCD 소자 기술을 확보하였다.In addition, by suggesting a trench gate DMOS structure in the form of an upper layer electrode, the BCD process is simplified, the integration and device performance are improved, and in addition to the trench gate DMOS power device capable of driving high voltage / high current, a zener diode necessary for analog circuit design is integrated. The flexibility in IC design has been greatly increased to secure BCD device technology that can be applied to various applications.

또한, 아날로그 바이폴라 소자 및 고내압 LDPMOS(Lateral Double diffused PMOS) 소자, 대전류용 LIGBT(Lateral Insulated gate Bipolar Transistor) 소자, 트렌치 게이트 DMOS 소자, CMOS 소자 및 제너 다이오드를 원칩(One-chip)화 할 수 있는 기술을 제공한다.In addition, one-chip analog bipolar and high voltage double double diffused PMOS (LDPMOS) devices, large current latent gate insulated gate bipolar transistor (LIGBT) devices, trench gate DMOS devices, CMOS devices, and Zener diodes Provide technology.

도 4a부터 도 4k는 도 3에 도시된 스마트 전력 집적 회로의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 단면도로서, 이를 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.4A to 4K are cross-sectional views sequentially illustrating a manufacturing process of the smart power integrated circuit illustrated in FIG. 3, which will be described in detail step by step as follows.

(1) 제 1 단계(1) first step

도 4a는 고전류 트렌치 게이트 DMOS 소자의 드레인, npn 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 영역 형성, 고전압 LDMOS의 누설 전류를 감소시키는 목적으로 사용되는 n+ 매몰층(2)의 이온 주입 및 확산 공정 과정을 나타낸 것이다.FIG. 4A shows the ion implantation and diffusion process of the n + buried layer 2 used for the purpose of reducing the drain of the high current trench gate DMOS device, forming the collector region of the npn bipolar transistor, and reducing the leakage current of the high voltage LDMOS.

먼저, p형 실리콘 기판(1)에 얇은 열 산화막을 성장하고, LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법으로 질화막을 증착한다. 이어서, 사진 식각으로 n+ 매몰층(2)을 정의하고, 고농도의 비소(Arsine)를 이온 주입하여 산화 분위기에서 n+ 매몰층(2)을 확산시킨다. 이때, n+ 매몰층을 제외한 나머지 영역은 얇은 산화막과 질화막으로 보호하여 n+ 매몰층 확산시 산화막이 성장하는 것을 방지한다.First, a thin thermal oxide film is grown on the p-type silicon substrate 1, and a nitride film is deposited by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method. Next, the n + buried layer 2 is defined by photolithography, and a high concentration of arsenic (Arsine) is ion implanted to diffuse the n + buried layer 2 in an oxidizing atmosphere. At this time, the remaining region except for the n + buried layer is protected by a thin oxide film and a nitride film to prevent the oxide film from growing during the diffusion of the n + buried layer.

(2) 제 2 단계(2) second stage

도 4b는 수직형 바이폴라 pnp 트랜지스터의 컬렉터 직렬 저항을 감소하기 위한 p+ 매몰층(3), LIGBT 및 LDMOS의 누설 전류를 감소하고 소자간의 전기적 격리에 필요한 하층 p+ isolation을 형성하는 단계이다. p+ 마스크를 이용하여 선택적으로 실리콘 질화막을 건식 식각한 후, 고농도의 보론(Boron)을 이온 주입하여 p+ 매몰층(3)과 하층 p+ isolation을 동시에 형성시킨다.4B is a step of reducing the leakage current of the p + buried layer 3, LIGBT and LDMOS for reducing the collector series resistance of the vertical bipolar pnp transistor and forming the lower layer p + isolation required for electrical isolation between the devices. After selectively etching the silicon nitride film using a p + mask, a high concentration of boron is ion implanted to simultaneously form the p + buried layer 3 and the lower layer p + isolation.

(3) 제 3 단계(3) the third stage

도 4c는 인(Phosphorous)이 도핑된 n형 epi층(4)을 10um 수준으로 성장시키고, npn 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터와 트렌치 게이트 DMOS의 드레인 역할을 하는 n+ 싱크(Sink, 5) 접합, 상층 p+ isolation(6), n-웰(well, 7), p-웰(8) 및 p-drift(9)를 형성하는 단계를 보여주고 있다.FIG. 4C shows an n + sink (5) junction, an upper layer p + isolation, which grows a phosphorous doped n-type epi layer 4 to a level of 10 um and serves as a drain of the collector and trench gate DMOS of the npn bipolar transistor. (6), n-well (7), p-well (8) and p-drift (9) is shown forming steps.

먼저, n형 epi층(4)은 비교적 낮은 농도의 인을 도핑한다. n+ 싱크 접합(5)의 형성 단계는 먼저 산화막과 질화막을 도포하며, n+ 싱크 마스크를 사용하여 싱크 영역을 정의한 후, 질화막을 식각하고 인을 이온 주입한다. 이어서, p+ isolation(6), p+ 싱크(6) 및 제너 다이오드의 애노우드(Anode) 영역(6)을 사진 전사 및 식각에 의하여 정의하고, 고농도 보론을 이온 주입한 후, 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 직렬 저항 및 트렌치 게이트 DMOS의 On-저항을 감소시키기 위하여 고온 열처리 방법으로 n+ 및 p+ 싱크/isolation 층을 동시에 확산시킨다. 이때, 질화막이 식각된 부분은 산화막이 성장되고, 이 산화막은 도핑된 n+, p+ 불순물의 바깥 확산을 막아준다. 이후 질화막은 질산으로 의하여 제거한다.First, the n-type epi layer 4 dopes phosphorus at a relatively low concentration. In the forming of the n + sink junction 5, an oxide film and a nitride film are first applied, a sink area is defined using an n + sink mask, and the nitride film is etched and phosphorus is ion implanted. Subsequently, the p + isolation (6), the p + sink (6) and the anode area (6) of the Zener diode are defined by photo transfer and etching, and after ion implantation of high concentration boron, the collector series resistance of the bipolar transistor And simultaneously diffuse the n + and p + sink / isolation layers by high temperature heat treatment to reduce the on-resistance of the trench gate DMOS. At this time, the oxide film is grown in the portion where the nitride film is etched, and this oxide film prevents the outside diffusion of doped n + and p + impurities. The nitride film is then removed by nitric acid.

이어서, 고전압 LDMOS 및 CMOS 소자의 채널, pnp 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 역할을 수행하는 n-웰(7) 및 p-웰(8)을 사진 전사로 정의한 다음, 각각 인과 보론을 이온 주입한다. 그리고, LD-PMOS 소자의 표동 영역(Drift Region) 역할을 하는 p-drift 영역(9)을 사진 식각한 후, 이온 주입한다. 이때, LD-PMOS 소자의 p-drift 영역의 농도 및 접합 깊이는 LD-PMOS 소자의 on-저항 및 항복 전압 특성에 직접적으로 영향을 미치는 요소이기 때문에 이온 주입 및 후속 열처리 조건이 매우 중요하다.Subsequently, n-wells 7 and p-wells 8, which serve as collectors of channels of high voltage LDMOS and CMOS devices, and pnp bipolar transistors, are defined as photographic transfers, and then phosphorus boron is ion implanted, respectively. The p-drift region 9 serving as a drift region of the LD-PMOS device is photo-etched and then ion implanted. At this time, since the concentration and junction depth of the p-drift region of the LD-PMOS device directly affect the on-resistance and breakdown voltage characteristics of the LD-PMOS device, ion implantation and subsequent heat treatment conditions are very important.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정 단계에서 p-drift 공정은 위의 기술과 같이 웰 이온 주입 후, 열처리 전 단계에서 이온 주입할 수도 있고, 웰 열 처리 후, 사진 식각과 이온 주입에 의하여 형성할 수도 있다.In the process step according to an embodiment of the present invention, the p-drift process may be implanted after the well ion implantation and before the heat treatment as described above, or may be formed by photolithography and ion implantation after the well heat treatment. It may be.

(4) 제 4 단계(4) the fourth step

도 4d는 n+ 싱크, p+ isolation, n-웰 및 p-웰 확산 공정, 바이폴라 npn 및 pnp 소자의 베이스를 형성하는 단계이다.4D is a step of forming a base of an n + sink, p + isolation, n-well and p-well diffusion process, bipolar npn and pnp devices.

먼저, 상기 제 3 단계에서 이온 주입한 n-웰 및 p-웰을 고온에서 7 내지 9 시간동안 열처리에 의하여 약 4 μm 접합 깊이를 갖는 웰을 형성한 후, 산화막을 벗기고, 다시 완충 산화막 성장과 질화막 도포 작업을 수행한다. 도 4d에 도시되어 있듯이, n-웰 및 p-웰을 고온에서 열처리하는 동안 n+ 싱크 및 p+ isolation도 동시에 확산되며, n+ 싱크 접합이 하부의 n+ 매몰층(2)과 연결하여 npn 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 및 트렌치 게이트 DMOS의 직렬 저항을 효과적으로 감소시킨다.First, the wells having the junction depth of about 4 μm are formed by heat-treating the n-well and p-well ion-implanted in the third step at a high temperature for 7 to 9 hours, and then, the oxide film is peeled off, and the buffer oxide film growth and Perform nitride film application. As shown in FIG. 4D, during the heat treatment of the n-well and p-well at high temperature, the n + sink and p + isolation also diffuse simultaneously, and the n + sink junction is connected to the lower n + buried layer 2 to collect collectors of the npn bipolar transistor. And effectively reduces the series resistance of the trench gate DMOS.

또한, p+ isolation(6)은 하부 p+ isolation(3)과 연결되고, pnp 트랜지스터의 컬렉터(8)는 p 매몰층(3)과 연결된다. 이어서, 사진 전사 및 식각에 의하여 LDNMOS의 n-drift(10)와 pnp 바이폴라 소자의 활성 베이스 영역(10)을 정의하고, 인을 이온 주입하여 접합 깊이 2 um 수준으로 확산한다. 그리고, pnp 바이폴라 소자의 베이스 영역(11), 트렌치 게이트 DMOS의 p-ground 영역(11) 및 LIGBT 소자의 p-drift II(11) 영역을 정의하고, 보론을 각 영역에 동시에 이온 주입하여 접합 깊이를 1μm 수준으로 열처리 한다.In addition, the p + isolation 6 is connected to the lower p + isolation 3 and the collector 8 of the pnp transistor is connected to the p buried layer 3. The n-drift 10 of the LDNMOS and the active base region 10 of the pnp bipolar device are then defined by photo transfer and etching, and phosphorus is ion implanted to diffuse to a junction depth of 2 um. Then, the base region 11 of the pnp bipolar element, the p-ground region 11 of the trench gate DMOS, and the p-drift II (11) region of the LIGBT element are defined, and boron is ion-implanted into each region at the same time for the junction depth. Heat to 1μm level.

(5) 제 5 단계(5) fifth step

도 4e는 트렌치 게이트 DMOS의 채널 역할을 하는 p-body를 형성하는 단계이다.4E is a step of forming a p-body serving as a channel of a trench gate DMOS.

먼저, 상기 제 4 단계 공정이 끝나면, 질화막을 벗기고, 사진 전사 방법에 의하여 p-body 영역(12)을 정의하며, 보론을 이온 주입하고 열처리에 의하여 p-body 접합을 형성시킨다.First, after the fourth step process, the nitride film is removed, the p-body region 12 is defined by a photo transfer method, boron is ion implanted, and a p-body junction is formed by heat treatment.

(6) 제 6 단계(6) the sixth step

도 4f는 상층 전극 구조의 대전류 트렌치 게이트 DMOS의 트렌치를 형성하는 단계이다.4F is a step of forming a trench of the high current trench gate DMOS of the upper electrode structure.

트렌치 게이트를 형성하기 위하여, 먼저 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막을 도포하고, 사진 전사 및 식각 작업을 수행한 후, TEOS 산화막을 마스크 층으로 하여 건식 식각한다.In order to form a trench gate, first, a Tetra Ethyl Ortho Silicate (TEOS) oxide film is applied, photographic transfer and etching are performed, and then dry etching is performed using the TEOS oxide film as a mask layer.

(7) 제 7 단계(7) the seventh step

도 4g는 상기 제 6 단계의 트렌치 게이트 식각 공정 후, 트렌치 게이트 DMOS의 게이트 산화막 및 다결정 실리콘 전극을 형성하는 단계이다.4G is a step of forming a gate oxide film and a polycrystalline silicon electrode of the trench gate DMOS after the trench gate etching process of the sixth step.

트렌치 게이트 식각 공정 후, 열적 산화법에 의하여 DMOS의 게이트 산화막(13)을 성장시킨다. 다음으로 LPCVD 방법으로 다결정 실리콘을 증착하고, 열 도핑에 의하여 다결정 실리콘을 도핑한 후, 사진 식각으로 트렌치 게이트 DMOS의 게이트 전극(14)을 정의한 다음, 약 1600Å 두께의 질화막을 LPCVD 방법으로 전면에 증착한다. 이것은 이후의 단계인 활성 영역 정의와 필드 산화막의 선택적 성장을 위한 공정이다.After the trench gate etching process, the gate oxide film 13 of the DMOS is grown by thermal oxidation. Next, polycrystalline silicon is deposited by the LPCVD method, doped the polycrystalline silicon by thermal doping, the gate electrode 14 of the trench gate DMOS is defined by photolithography, and a nitride film having a thickness of about 1600 Å is deposited on the entire surface by the LPCVD method. do. This is a later step, the active area definition and the process for selective growth of the field oxide film.

(8) 제 8 단계(8) 8th step

도 4h는 활성 영역 정의 및 필드 산화막을 선택적으로 성장시키는 단계이다.4H is a step of selectively growing an active region definition and a field oxide film.

먼저, 활성 영역 마스크를 이용하여 질화막을 선택적으로 건식 식각하고, 약 6000Å 두께의 필드 산화막을 성장시킨 후, 질화막을 제거하고, CMOS 및 LDMOS 채널 영역을 정의한 후, 보론을 이온 주입하여 문턱 전압(Threshold Voltage)을 조절한다. 이어서, CMOS 소자에 양질의 게이트 산화막 II(15-1, 15-2)을 형성시킨다.First, the nitride film is selectively dry-etched using an active region mask, a field oxide film having a thickness of about 6000 Å is grown, the nitride film is removed, the CMOS and LDMOS channel regions are defined, and the boron is ion implanted to form a threshold voltage (Threshold). Voltage) Subsequently, high-quality gate oxide films II (15-1, 15-2) are formed in the CMOS device.

이때, 게이트 산화막은 먼저 200Å를 성장시키고, CMOS 영역만 사진 전사로 정의한 후, 습식 식각해 내고, 다시 200Å를 성장시킨다.At this time, the gate oxide film first grows 200 microseconds, and only the CMOS region is defined as photo transfer, followed by wet etching to grow 200 microseconds again.

(9) 제 9 단계(9) 9th step

도 4i는 CMOS, LDMOS 및 LIGBT의 다결정 실리콘 게이트(16)와 바이폴라 트랜지스터의 에미터(18), 제너 다이오드의 캐소우드 영역(19)을 형성하는 단계이다.4I is a step of forming polycrystalline silicon gate 16 of CMOS, LDMOS and LIGBT, emitter 18 of bipolar transistor, and cathode region 19 of zener diode.

CMOS, LDMOS 및 LIGBT의 다결정 실리콘 게이트 전극(16)을 형성하기 위하여 LPCVD 방법으로 다결정 실리콘을 증착한 후, 인 도핑 공정을 진행하고, 사진 전사와 건식 식각에 의하여 게이트 전극을 형성한다. 이어서, TEOS 산화막을 전면에 증착하고, 건식 식각으로 측벽 산화막(Side Wall Oxide, 17)를 형성한 후, CMOS 및 전력 소자의 LDD(Light Doped Drain) 영역을 감광막으로 정의하며, 보론 및 인을 이온 주입 한 후, 900℃에서 열처리하여 LDD 접합을 형성시킨다.In order to form the polycrystalline silicon gate electrode 16 of CMOS, LDMOS, and LIGBT, polycrystalline silicon is deposited by the LPCVD method, followed by a phosphorous doping process, and a gate electrode is formed by photo transfer and dry etching. Subsequently, a TEOS oxide film is deposited on the entire surface, and a side wall oxide film 17 is formed by dry etching, and then the light doped drain (LDD) region of the CMOS and the power device is defined as a photoresist film, and boron and phosphorus are ions. After injection, heat treatment is performed at 900 ° C. to form an LDD junction.

이어서, 바이폴라 트랜지스터의 전류 이득 제어를 용이하게 하고, LIGBT 및제너 다이오드에서 불순물 재분포에 의한 불완전한 전극 형성을 방지하기 위하여 pnp 바이폴라 트랜지스터의 에미터(18) 및 제너 다이오드의 캐소우드(19) 영역을 동시에 사진 전사와 건식 식각을 수행하고, 고농도의 보론을 이온주입 한다. 이어서, npn 바이폴라 트랜지스터의 에미터(19)와 컬렉터, LIGBT의 콜랙터 및 제너 다이오드의 캐소우드(19)를 형성하기 위하여, 사진 전사와 건식 식각을 수행하고, 고농도의 인을 이온 주입한 후, 열처리를 수행한다.Subsequently, the region of the emitter 18 of the pnp bipolar transistor and the cathode 19 region of the zener diode are used to facilitate current gain control of the bipolar transistor and to prevent incomplete electrode formation due to impurity redistribution in the LIGBT and Zener diode. At the same time, photo transfer and dry etching are performed, and high concentrations of boron are ion implanted. Subsequently, in order to form the emitter 19 and collector of the npn bipolar transistor, the collector 19 of the LIGBT and the cathode 19 of the zener diode, photographic transfer and dry etching are performed, and after ion implantation of a high concentration of phosphorus, Heat treatment is carried out.

(10) 제 10 단계(10) 10th step

도 4j는 n+ 소스-드레인 사진 작업 공정에 의하여 CMOS, LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자의 소스-드레인 영역(20)을 정의하는 단계이다.4J illustrates defining source-drain regions 20 of CMOS, LDMOS, trench gate DMOS, and LIGBT devices by an n + source-drain photolithography process.

정의된 부분에 비소(As)를 고농도로 이온 주입하고, 동시에 pnp 바이폴라 트랜지스터의 비활성 베이스 영역(20)도 비소를 고농도로 이온 주입하여 형성한다.Arsenic (As) is implanted at high concentration into the defined portion, and at the same time, the inactive base region 20 of the pnp bipolar transistor is also formed by ion implanting at high concentration.

이어서, p+ 소스-드레인 사진 작업 공정에 의하여 CMOS, LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자의 소스-드레인 영역(21)을 정의한다. 상기 정의된 부분에 보론을 고농도로 이온 주입한 후, 동시에 npn 바이폴라 트랜지스터의 비활성 베이스 영역(21)도 보론을 고농도로 이온 주입하여 950℃에서의 열처리 공정을 수행한다.The source-drain regions 21 of the CMOS, LDMOS, trench gate DMOS, and LIGBT devices are then defined by a p + source-drain photolithography process. After the high concentration of boron is implanted into the defined portion, at the same time, the inactive base region 21 of the npn bipolar transistor is also implanted with high concentration of boron to perform a heat treatment at 950 ° C.

(11) 제 11 단계(11) eleventh step

도 4k는 금속 배선을 형성하는 단계이다.4K is a step of forming a metal wiring.

열처리 공정 후, 층간 절연체 TEOS/BPSG(Boron Phosphorous Silica Glass)(22)를 약 7000Å 두께로 증착하고, 접촉점 사진 전사 및 건식 식각을 진행하여 접촉창을 형성한다. 이어서, 금속 배선으로 Al-Cu 금속을 증착하고, 필요없는 부분을 제거하여, 금속 배선(23)을 형성한다.After the heat treatment process, the interlayer insulator TEOS / BPSG (Boron Phosphorous Silica Glass) 22 is deposited to a thickness of about 7000 kPa, and contact point photo transfer and dry etching are performed to form a contact window. Subsequently, the Al-Cu metal is deposited by the metal wiring, and the unnecessary portion is removed to form the metal wiring 23.

한편, 도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스마트 전력 집적 회로의 단면도로서, SOI(Silicon On Insulator) 기술 및 유전체 격리 기술을 사용하여 제작한 스마트 전력 집적 회로의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit according to another embodiment of the present invention, which is a cross-sectional view of a smart power integrated circuit manufactured using a silicon on insulator (SOI) technique and a dielectric isolation technique.

자성 박막 인덕터는 고주파 동작에서의 손실을 줄이기 위하여, 밀집된 트렌치 격리 기술로 두터운 실리콘 기판 또는 SOI 기판 위에 두터운 절연층을 만든 후, 그 위에 제작한다.Magnetic thin film inductors are fabricated on thick silicon substrates or SOI substrates with dense trench isolation technology to reduce losses in high frequency operation.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 트렌치 게이트 DMOS 전력 소자를 포함하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법을 제공함으로써, 다음과 같은 효과가 있다.As described in detail above, the present invention provides a method for manufacturing a smart power integrated circuit including a trench gate DMOS power device, and has the following effects.

첫째, 에피(Epi) 기판 위에 대전류용 트렌치 게이트 전력 소자, 고전압 전력소자, CMOS 및 바이폴라 소자를 집적화함으로써, 전지 제어, 보호 IC 및 대전류용 DC-DC 변환 IC 등의 대전류용 IC들의 칩 크기를 줄일 수 있다.First, by integrating high-current trench gate power devices, high-voltage power devices, CMOS, and bipolar devices on an epi substrate, chip size of large-current ICs such as battery control, protection ICs, and high-current DC-DC converter ICs can be reduced. Can be.

둘째, 아날로그 바이폴라 소자, 디지털 CMOS소자, 고내압 LDMOS 소자, 대전류용 LIGBT 소자, 트렌치 게이트 VDMOS소자 및 제너 다이오드를 원칩화함으로써, 시스템 온 칩(System On Chips) 기술을 이룰 수 있으며, 향후에는 마이크로 머신 및 센서 기술과 일체화한 기술로 발전될 수 있다.Second, System On Chips technology can be achieved by one-chip analog bipolar devices, digital CMOS devices, high breakdown voltage LDMOS devices, high current LIGBT devices, trench gate VDMOS devices, and Zener diodes. It can be developed into a technology integrated with the sensor technology.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not by way of limitation to the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (12)

이온 주입 및 확산 공정을 수행하여 실리콘 기판 상에 고전류 트렌치 게이트 DMOS(Double diffused MOS) 소자의 드레인 영역 형성, 제 1 바이폴라 트랜지스터 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 영역 형성, 제 1 고전압 LDMOS(Lateral Double diffused MOS)의 누설 전류를 감소시킬 목적으로 매몰층(2)을 형성시키는 제 1 단계;An ion implantation and diffusion process is performed to form a drain region of a high current trench gate double diffused MOS device on a silicon substrate, a collector region of a first bipolar transistor and a second bipolar transistor, and a first high voltage lateral double diffused MOS. A first step of forming a buried layer (2) for the purpose of reducing the leakage current of; 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 직렬 저항을 감소하기 위한 매몰층, LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor) 및 제너 다이오드의 매몰층, 하층 소자간의 전기적 격리를 위한 하층 아이솔레이션을 형성시키는 제 2 단계;A second layer forming a lower layer isolation layer for electrical isolation between the buried layer for reducing the collector series resistance of the first bipolar transistor and the second bipolar transistor, the buried layer of LIGBT and Zener diode, and the lower layer device. step; 에피층(4)을 성장시킨 후, 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 및 상기 트렌치 게이트 DMOS의 드레인 역할을 수행하는 싱크 접합(5), 상층 소자의 전기적 격리를 위한 상층 아이솔레이션(6), 상기 제 1 LDMOS의 제 1 웰(7), CMOS의 제 2 웰(8) 및 상기 제 1 LDMOS 드리프트 층(9)을 형성하는 제 3 단계;After the epitaxial layer 4 is grown, a sink junction 5 serving as a collector of the second bipolar transistor and a drain gate of the trench gate DMOS, an upper isolation 6 for electrical isolation of an upper element, and the first A third step of forming a first well (7) of LDMOS, a second well (8) of CMOS and the first LDMOS drift layer (9); 상기 싱크 접합(5), 상기 상하층의 아이솔레이션, 상기 제 1 및 제 2 웰을 확산 공정을 수행한 후, 상기 제 1 및 제 2 바이폴라 트렌지스터의 베이스를 형성하는 제 4 단계;A fourth step of forming a base of the first and second bipolar transistors after performing the diffusion process on the sink junction (5), isolation of the upper and lower layers, and the first and second wells; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 채널 역할을 하는 바디를 형성하는 제 5 단계;A fifth step of forming a body serving as a channel of the trench gate DMOS; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 트렌치를 형성하는 제 6 단계;Forming a trench in the trench gate DMOS; 상기 트렌치 게이트 DMOS의 게이트 산화막 및 다결정 실리콘 전극을 형성하는 제 7 단계;A seventh step of forming a gate oxide film and a polycrystalline silicon electrode of the trench gate DMOS; 활성 영역 정의 및 필드 산화막을 선택적으로 성장시키는 제 8 단계;An eighth step of selectively growing an active region definition and a field oxide film; 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, LIGBT의 다결정 실리콘 게이트(16)와 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터의 에미터(18), 제너 다이오드의 캐소우드 영역(19)을 형성하는 제 9 단계;A ninth step of forming a polycrystalline silicon gate (16) of the CMOS, first and second LDMOS, and LIGBT, an emitter (18) of the first bipolar transistor, and a cathode region (19) of a zener diode; 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자의 소스-드레인 영역(20)을 정의하는 제 10 단계; 및A tenth step of defining source-drain regions (20) of said CMOS, first and second LDMOS, trench gate DMOS and LIGBT devices; And 상기 각각의 소자의 금속 배선을 형성하는 제 11 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And an eleventh step of forming metal wirings of the respective devices. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 단계는,The first step is, 상기 실리콘 기판에 얇은 열 산화막을 성장시키는 제 1 서브 단계;A first sub-step of growing a thin thermal oxide film on the silicon substrate; 상기 제 1 서브 단계에서 형성된 상기 열 산화막 상에 LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법으로 질화막을 증착하는 제 2 서브 단계; 및A second sub step of depositing a nitride film on the thermal oxide film formed in the first sub step by a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method; And 사진 식각으로 n+ 매몰층(2)을 정의한 후, 고농도의 비소(Arsine)를 이온 주입하여 산화 분위기에서 상기 n+ 매몰층(2)을 확산시키는 제 3 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And defining a n + buried layer 2 by photolithography, and then implanting a high concentration of arsenic (Arsine) to diffuse the n + buried layer 2 in an oxidizing atmosphere. Method of manufacturing integrated circuits. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 단계는,The second step, 제 1 마스크를 이용하여 선택적으로 상기 질화막을 건식 식각한 후, 고농도의 불순물을 이온 주입하여 매몰층(3) 및 하층 아이솔레이션을 동시에 형성시키는 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And selectively etching the nitride film using a first mask, and then implanting a high concentration of impurities to simultaneously form the buried layer (3) and the lower layer isolation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 단계는,The third step, 상기 결과물 상에 제 2 산화막 및 제 2 질화막을 순차적으로 도포한 후, 싱크 마스크를 사용하여 싱크 영역을 정의하고, 상기 제 2 질화막을 식각하며, 불순물을 이온 주입하는 제 1 서브 단계;A first sub-step of sequentially applying a second oxide film and a second nitride film on the resultant, defining a sink region by using a sink mask, etching the second nitride film, and ion implantation of impurities; 아이솔레이션(6), 싱크 및 제너 다이오드의 애노우드 영역을 사진 전사 및 식각에 의하여 정의하고, 고농도 불순물을 이온 주입한 후, 상기 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터 직렬 저항과 상기 트렌치 게이트 DMOS의 On-저항을 감소시키기 위하여 고온 열처리 방법으로 싱크 및 아이솔레이션 층을 동시에 확산시키는 제 2 서브 단계;Isolation (6), the anode areas of the sink and zener diodes are defined by photo transfer and etching, and after implanting high concentration impurities, the collector series resistances of the first and second bipolar transistors and the trench gate DMOS are turned on. A second sub-step of simultaneously diffusing the sink and the isolation layer by a high temperature heat treatment method to reduce the resistance; 상기 제 1 및 제 2 LDMOS, CMOS 소자의 채널, 제 1 바이폴라 트랜지스터의컬렉터 역할을 수행하는 제 1 웰(7) 및 제 2 웰(8)을 사진 전사로 정의한 다음, 각각 불순물을 이온 주입하는 제 3 서브 단계; 및The first and second wells 7 and 8, which serve as collectors of the first and second LDMOS, the channel of the CMOS device, and the first bipolar transistor, are defined as photographic transfer, and then ion implantation of impurities, respectively. 3 substeps; And 상기 제 1 LDMOS 소자의 표동 영역(Drift Region) 역할을 하는 드리프트 영역(9)을 사진 식각한 후, 불순물을 이온 주입하는 제 4 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And performing a fourth sub-step of ion implanting impurities after photo etching the drift region 9 serving as a drift region of the first LDMOS device. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 4 단계는,The fourth step, 상기 제 1 및 제 2 웰을 고온에서 열처리를 수행한 후, 산화막을 벗기고, 다시 완충 산화막 성장과 질화막 도포 작업을 수행하는 제 1 서브 단계;Performing a heat treatment of the first and second wells at a high temperature, then peeling off an oxide film, and further performing buffer oxide growth and nitride film application; 상층 아이솔레이션(6)과 하부 아이솔레이션(3)을 연결하고, 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터(8)를 상기 제 2 LDMOS 및 LIGBT의 매몰층(3)과 연결시키는 제 2 서브 단계;A second sub-step connecting an upper isolation (6) and a lower isolation (3) and connecting the collector (8) of the first bipolar transistor with the buried layer (3) of the second LDMOS and LIGBT; 사진 전사 및 식각에 의하여 상기 제 2 LDMOS의 드리프트 층(10)과 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터의 활성 베이스 영역(10)을 정의하고, 불순물을 이온 주입하여 확산시키는 제 3 서브 단계; 및A third sub-step of defining a drift layer (10) of the second LDMOS and an active base region (10) of the first bipolar transistor by photo transfer and etching, and implanting and diffusing impurities; And 상기 제 1 바이폴라 소자의 베이스 영역(11), 상기 트렌치 게이트 DMOS의 그라운드 영역(11) 및 LIGBT 소자의 제 2 드리프트 (11) 영역을 정의한 후, 불순물을 각각의 영역에 동시에 이온 주입하여 열처리를 수행하는 제 4 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.After defining the base region 11 of the first bipolar element, the ground region 11 of the trench gate DMOS, and the second drift 11 region of the LIGBT element, impurities are implanted into each of the regions at the same time to perform heat treatment. And a fourth sub-step comprising the manufacturing method of the smart power integrated circuit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 5 단계는,The fifth step, 상기 질화막을 벗기고, 사진 전사 방법에 의하여 바디 영역(12)을 정의한 후, 불순물을 이온 주입하고 열처리에 의하여 바디 접합을 형성시키는 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.Removing the nitride film, defining a body region (12) by a photo transfer method, implanting impurities and forming a body junction by heat treatment. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 6 단계는,The sixth step, 트렌치 게이트를 형성하기 위하여, 먼저 TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate) 산화막을 도포하고, 사진 전사 및 식각 작업을 수행한 후, TEOS 산화막을 마스크 층으로 하여 건식 식각하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.In order to form a trench gate, a method of manufacturing a smart power integrated circuit, which first applies a TEOS (Tetra Ethyl Ortho Silicate) oxide film, performs photo transfer and etching, and then dry-etchs the TEOS oxide film as a mask layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 7 단계는,The seventh step, 트렌치 게이트 식각 공정 후, 열적 산화법에 의하여 상기 트렌치 게이트DMOS의 게이트 산화막(13)을 성장시킨 후, LPCVD 방법으로 다결정 실리콘을 증착하고, 열 도핑에 의하여 다결정 실리콘을 도핑하는 제 1 서브 단계; 및After a trench gate etching process, a first sub-step of growing a gate oxide layer 13 of the trench gate DMOS by thermal oxidation, depositing polycrystalline silicon by LPCVD, and doping polycrystalline silicon by thermal doping; And 사진 식각으로 상기 트렌치 게이트 DMOS의 게이트 전극(14)을 정의한 다음, 제 3 질화막을 LPCVD 방법으로 전면에 증착하는 제 2 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And defining a gate electrode (14) of the trench gate DMOS by photolithography, and then depositing a third nitride film on the entire surface by LPCVD. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 8 단계는,The eighth step, 활성 영역 마스크를 이용하여 상기 질화막을 선택적으로 건식 식각하고, 필드 산화막을 성장시킨 후, 상기 질화막을 제거하는 제 1 서브 단계; 및A first sub-step of selectively dry etching the nitride film using an active region mask, growing a field oxide film, and then removing the nitride film; And 상기 CMOS, 상기 제 1 및 제 2 LDMOS 채널 영역을 정의한 후, 문턱 전압(Threshold Voltage)을 조절하기 위하여 상기 채널 영역에 불순물을 이온 주입하고, 상기 제 2 LDMOS 및 CMOS 소자에 게이트 산화막 II(15-1, 15-2)을 형성시키는 제 2 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.After defining the CMOS, the first and second LDMOS channel regions, an ion is implanted into the channel region to adjust a threshold voltage, and gate oxide film II (15−) is applied to the second LDMOS and CMOS elements. And a second sub-step of forming 1, 15-2). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 9 단계는,The ninth step, 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, LIGBT의 다결정 실리콘 게이트 전극(16)을 형성하기 위하여 LPCVD 방법으로 다결정 실리콘을 증착한 후, 불순물 도핑 공정을 진행하고, 사진 전사와 건식 식각에 의하여 게이트 전극을 형성하는 제 1 서브 단계;In order to form the polycrystalline silicon gate electrode 16 of the CMOS, first and second LDMOS, and LIGBT, polycrystalline silicon is deposited by an LPCVD method, and then an impurity doping process is performed, and the gate electrode is formed by photo transfer and dry etching. Forming a first sub-step; TEOS 산화막을 상기 결과물 상의 전면에 증착하고, 건식 식각으로 측벽 산화막(Side Wall Oxide, 17)를 형성한 후, 상기 CMOS의 LDD(Light Doped Drain) 영역을 감광막으로 정의하여, 불순물을 이온 주입 한 후, 열처리하여 LDD 접합을 형성시키는 제 2 서브 단계;After depositing TEOS oxide on the entire surface of the resultant, forming side wall oxide (Side Wall Oxide) 17 by dry etching, defining LDD (Light Doped Drain) region of the CMOS as a photoresist, and implanting impurities A second sub-step of heat treatment to form an LDD junction; 상기 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터의 전류 이득 제어를 용이하게 하고, 상기 LIGBT 및 제너 다이오드에서 불순물 재분포에 의한 불완전한 전극 형성을 방지하기 위하여 상기 제 1 바이폴라 트랜지스터의 에미터(18) 및 제너 다이오드의 캐소우드(19) 영역을 동시에 사진 전사와 건식 식각을 수행한 후, 고농도의 불순물을 이온 주입하는 제 3 서브 단계; 및In order to facilitate current gain control of the first and second bipolar transistors and to prevent incomplete electrode formation due to impurity redistribution in the LIGBT and zener diodes, the emitter 18 and the zener diode of the first bipolar transistor A third sub-step of simultaneously performing photo transfer and dry etching of the cathode 19 region, followed by ion implantation of a high concentration of impurities; And 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 에미터(19)와 컬렉터, 상기 LIGBT의 컬렉터 및 제너 다이오드의 캐소우드(19)를 형성하기 위하여, 사진 전사와 건식 식각을 수행하고, 고농도의 불순물을 이온 주입한 후, 열처리를 수행하는 제 4 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.In order to form the emitter 19 and the collector of the second bipolar transistor, the collector 19 of the LIGBT and the cathode 19 of the zener diode, phototransfer and dry etching are performed, and after ion implanting a high concentration of impurities, And a fourth sub-step of performing heat treatment. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 10 단계는,The tenth step is 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자 영역에 비소(As)를 고농도로 이온 주입하고, 동시에 제 1 바이폴라 트랜지스터의 비활성 베이스 영역(20)에 비소를 고농도로 이온 주입하는 제 1 서브 단계;High concentration ion implantation of arsenic (As) into the CMOS, first and second LDMOS, trench gate DMOS and LIGBT device region, and at the same time high concentration ion implantation of arsenic into the inactive base region 20 of the first bipolar transistor 1 sub step; 사진 작업 공정에 의하여 상기 CMOS, 제 1 및 제 2 LDMOS, 트렌치 게이트 DMOS 및 LIGBT 소자의 소스-드레인 영역(21)을 정의한 후, 상기 정의된 부분에 불순물을 고농도로 이온 주입하는 제 2 서브 단계; 및Defining a source-drain region (21) of the CMOS, first and second LDMOS, trench gate DMOS, and LIGBT elements by a photolithography process, and then performing a high ion implantation of impurities into the defined portion; And 상기 제 2 바이폴라 트랜지스터의 비활성 베이스 영역(21)에 불순물을 고농도로 이온 주입하여 열처리 공정을 수행하는 제 3 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And performing a heat treatment process by ion implanting impurities at a high concentration into the inactive base region (21) of the second bipolar transistor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 11 단계는,The eleventh step, 금속 배선이 형성된 부분에 층간 절연체 TEOS/BPSG(Boron Phosphorous Silica Glass)(22)를 증착하고, 접촉점 사진 전사 및 건식 식각을 진행하여 접촉창을 형성하는 제 1 서브 단계; 및A first sub-step of depositing an interlayer insulator TEOS / BPSG (Boron Phosphorous Silica Glass) 22 on a portion where metal wiring is formed, and performing contact point photo transfer and dry etching to form a contact window; And 금속 배선으로 Al-Cu 금속을 증착하고, 필요없는 부분을 제거하여, 금속 배선(23)을 형성하는 제 2 서브 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 전력 집적 회로의 제조 방법.And forming a metal wiring (23) by depositing an Al—Cu metal with the metal wiring and removing an unnecessary portion, thereby manufacturing a smart power integrated circuit.
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