【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种bcd器件及其制备方法。
技术介绍
1、bcd(bipolar-cmos-dmos)技术是一种单片集成工艺技术。这种技术能够在同一芯片上制作二极管(bipolar)、cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体场效应管)和dmos(double-diffused metal oxide semiconductor，双扩散金属氧化物半导体场效应管)，因此简称为bcd技术。
2、工作电压在45v～100v的bcd器件广泛应用于dcdc电源和电机驱动等汽车电子产品中。ldmos(lateral double-diffused metal oxide semiconductor，横向双扩散金属氧化物半导体场效应管)单元因为其平面结构所带来良好兼容性，而被bcd工艺广泛应用，但其电流能力有限，只能满足小功率场景的使用。相较ldmos单元，vdmos(vertical double-diffused metal oxide semiconductor，纵向双扩散金属氧化物半导体场效应管)单元由于其体内的耐压结和纵向的导通电流路径，具有更高的可靠性和更低的比导通电阻，而超结vdmos单元在传统的vdmos单元的基础上引入超结(super junction)结构，使之既具有vdmos单元输入阻抗高、开关速度快、工作频率高、电压控制、热稳定性好、驱动电路简单的特性，又克服了vdmos单元的导通电阻随击穿电压急剧增大的缺点，提升了系统效率
3、然而，超结vdmos单元与传统bcd工艺的兼容性差，目前在采用超结vdmos单元的bcd器件中，通常是将独立的超结vdmos单元与bcd工艺制作的芯片合封在一起，合封vdmos单元会增加芯片面积，提高封装成本同时也降低了可靠性。虽然也有一些bcd器件是直接在衬底上制备超结vdmos单元的，但其制造方法较为复杂，成本较高且可靠性较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种bcd器件及其制备方法，以解决现有的bcd器件封装成本高、可靠性低、制备方法复杂等问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种bcd器件，包括：
3、衬底；
4、外延层，位于所述衬底的第一表面，所述外延层内具有第一区域和至少一个第二区域，所述第二区域内具有至少一个第一中压阱；
5、超结vdmos单元，所述超结vdmos单元的部分组成结构位于所述第一区域内，所述超结vdmos单元还包括背面金属层，所述背面金属层位于所述衬底的第二表面，并与所述衬底电性连接；
6、若干平面晶体管单元，所述平面晶体管单元的部分组成结构分别位于所述第二区域内的相应的所述第一中压阱内；以及，
7、所述衬底及所述外延层具有第一掺杂类型，所述第一中压阱具有第二掺杂类型。
8、可选的，所述超结vdmos单元包括：
9、至少两个第二中压阱，所述第二中压阱横向间隔排布于所述第一区域内；
10、至少两个第一低压阱，每个所述第一低压阱位于相应的所述第二中压阱上，并与相应的所述第二中压阱接触；
11、第一体接触区和第一源极接触区，并排排布在每个所述第一低压阱内；以及，
12、第一栅极结构，位于相邻的两个所述第一源极接触区之间的所述外延层上并覆盖部分相邻的两个所述第一源极接触区。
13、可选的，所述超结vdmos单元还包括：
14、介质层，位于所述外延层上；
15、第一互联结构，位于所述介质层上，并与相应的所述第一低压阱内的所述第一体接触区和所述第一源接触区电性连接；以及，
16、第二互联结构，位于所述介质层上，并与相应的所述第一栅极结构电性连接。
17、可选的，所述外延层至少具有从下至上依次堆叠的第一子外延层和第二子外延层，所述第一中压阱和所述第二中压阱均位于所述第一子外延层和部分所述第二子外延层中，所述第一中压阱和所述第二中压阱的底部位于所述第一子外延层中。
18、可选的，所述第一源极接触区具有所述第一掺杂类型，所述第二中压阱、所述第一低压阱及所述第一体接触区均具有所述第二掺杂类型。
19、可选的，所述若干平面晶体管单元包括mos单元、三极管单元及二极管单元中的至少一种。
20、可选的，所述mos单元包括cmos单元、nmos单元及pmos单元中的至少一种。
21、可选的，所述三极管单元包括纵向/横向npn三极管单元及纵向/横向pnp三极管单元中的至少一种。
22、可选的，所述二极管单元包括常规二极管单元及齐纳二极管单元中的至少一种。
23、可选的，所述cmos单元包括：
24、第二低压阱和第三低压阱，并排排布在相应的所述第一中压阱内；
25、第二源极接触区和第一漏极接触区，位于所述第二低压阱内；
26、第三源极接触区和第二漏极接触区，位于所述第三低压阱内；以及，
27、第二栅极结构，位于所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区之间的所述外延层上并覆盖部分所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区；以及，
28、第三栅极结构，位于所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区之间的所述外延层上并覆盖部分所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区。
29、可选的，所述cmos单元还包括：
30、介质层，位于所述外延层上；
31、第三互联结构和第四互联结构，位于所述介质层上，并分别与所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区电性连接；以及，
32、第五互联结构和第六互联结构，位于所述介质层上，并分别与所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区电性连接；以及，
33、第七互联结构和第八互联结构，位于所述介质层上，并分别与所述第二栅极结构和所述第三栅极结构电性连接。
34、可选的，所述第三低压阱、所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第二低压阱、所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区均具有所述第二掺杂类型。
35、可选的，所述nmos单元包括：
36、第四低压阱和第五低压阱，并排排布在相应的所述第一中压阱内；
37、第二体接触区和第四源极接触区，并排排布在所述第四低压阱内；
38、第三漏极接触区，位于所述第五低压阱内，所述第四源极接触区与所述第三漏极接触区之间的部分所述第五低压阱和部分相应的所述第一中压阱被场氧化层覆盖；以及，
39、第四栅极结构，位于所述第四源极接触区和所述第三漏极接触区之间的所述外延层上以及覆盖部分所述第四源极接触区、部分所述第四低压阱和所述第五低压阱的所述场氧化层的部分表面上。
40、可选的，所述nmos单元还包括：
41、介质层，位于所述外延层上；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种BCD器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的BCD器件，其特征在于，所述衬底及所述外延层具有第一掺杂类型，所述第一中压阱具有第二掺杂类型。
3.如权利要求2所述的BCD器件，其特征在于，所述超结VDMOS单元还包括：
4.如权利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述超结VDMOS单元还包括：
5.如权利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述外延层至少具有从下至上依次堆叠的第一子外延层和第二子外延层，所述第一中压阱和所述第二中压阱均位于所述第一子外延层和部分所述第二子外延层中，所述第一中压阱和所述第二中压阱的底部位于所述第一子外延层中。
6.如权利要求3所述的BCD器件，其特征在于，所述第一源极接触区具有所述第一掺杂类型，所述第二中压阱、所述第一低压阱及所述第一体接触区均具有所述第二掺杂类型。
7.如权利要求2所述的BCD器件，其特征在于，所述平面晶体管单元包括MOS单元、三极管单元及二极管单元中的至少一种。
8.如权利要求7所述的BCD器件，其特征在于，所述MOS单元包括CM
9.如权利要求7所述的BCD器件，其特征在于，所述三极管单元包括纵向/横向NPN三极管单元及纵向/横向PNP三极管单元中的至少一种。
10.如权利要求7所述的BCD器件，其特征在于，所述二极管单元包括常规二极管单元及齐纳二极管单元中的至少一种。
11.如权利要求8所述的BCD器件，其特征在于，所述CMOS单元包括：
12.如权利要求11所述的BCD器件，其特征在于，所述CMOS单元还包括：
13.如权利要求11所述的BCD器件，其特征在于，所述第三低压阱、所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第二低压阱、所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区均具有所述第二掺杂类型。
14.如权利要求8所述的BCD器件，其特征在于，所述NMOS单元包括：
15.如权利要求14所述的BCD器件，其特征在于，所述NMOS单元还包括：
16.如权利要求14所述的BCD器件，其特征在于，所述第五低压阱、所述第四源极接触区和所述第三漏极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第四低压阱及所述第二体接触区均具有所述第二掺杂类型。
17.如权利要求8所述的BCD器件，其特征在于，所述PMOS单元包括：
18.如权利要求17所述的BCD器件，其特征在于，所述PMOS单元还包括：
19.如权利要求17所述的BCD器件，其特征在于，所述第七低压阱及所述第三体接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第六低压阱、所述第五源极接触区和所述第四漏极接触区均具有所述第二掺杂类型。
20.如权利要求8所述的BCD器件，其特征在于，所述三极管单元包括：
21.如权利要求20所述的BCD器件，其特征在于，所述三极管单元还包括：
22.如权利要求20所述的BCD器件，其特征在于，所述第九低压阱及所述基极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第八低压阱、所述第十低压阱、所述发射极接触区和所述集电极接触区均具有所述第二掺杂类型；或者，所述第九低压阱及所述基极接触区均具有所述第二掺杂类型，所述第八低压阱、所述第十低压阱、所述发射极接触区和所述集电极接触区均具有所述第一掺杂类型。
23.如权利要求2所述的BCD器件，其特征在于，所述外延层内还具有第三区域，所述第三区域被场氧化层覆盖，所述BCD器件还包括多晶硅二极管单元，所述多晶硅二极管单元位于覆盖所述第三区域上的所述场氧化层上。
24.如权利要求23所述的BCD器件，其特征在于，所述多晶硅二极管单元包括：
25.如权利要求24所述的BCD器件，其特征在于，所述阳极接触区具有所述第一掺杂类型，所述阴极接触区具有所述第二掺杂类型。
26.如权利要求24所述的BCD器件，其特征在于，所述多晶硅二极管单元还包括：
27.如权利要求2所述的BCD器件，其特征在于，所述BCD器件还包括无源器件，所述无源器件位于所述第一区域和/或所述第二区域上。
28.一种BCD器件的制备方法，其特征在于，包括：
29.如权利要求28所述的BCD器件的制备方法，其特征在于，所述衬底及所述外延层具有第一掺杂类型，所述第一中压阱具有第二掺杂类型。
30.如权利要求29所述的BCD器件的制备方法，其特征在于，在所述第一区域上及所述第二中压阱内形成所述超结VDMOS单元的另...
【技术特征摘要】
1.一种bcd器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的bcd器件，其特征在于，所述衬底及所述外延层具有第一掺杂类型，所述第一中压阱具有第二掺杂类型。
3.如权利要求2所述的bcd器件，其特征在于，所述超结vdmos单元还包括：
4.如权利要求3所述的bcd器件，其特征在于，所述超结vdmos单元还包括：
5.如权利要求3所述的bcd器件，其特征在于，所述外延层至少具有从下至上依次堆叠的第一子外延层和第二子外延层，所述第一中压阱和所述第二中压阱均位于所述第一子外延层和部分所述第二子外延层中，所述第一中压阱和所述第二中压阱的底部位于所述第一子外延层中。
6.如权利要求3所述的bcd器件，其特征在于，所述第一源极接触区具有所述第一掺杂类型，所述第二中压阱、所述第一低压阱及所述第一体接触区均具有所述第二掺杂类型。
7.如权利要求2所述的bcd器件，其特征在于，所述平面晶体管单元包括mos单元、三极管单元及二极管单元中的至少一种。
8.如权利要求7所述的bcd器件，其特征在于，所述mos单元包括cmos单元、nmos单元及pmos单元中的至少一种。
9.如权利要求7所述的bcd器件，其特征在于，所述三极管单元包括纵向/横向npn三极管单元及纵向/横向pnp三极管单元中的至少一种。
10.如权利要求7所述的bcd器件，其特征在于，所述二极管单元包括常规二极管单元及齐纳二极管单元中的至少一种。
11.如权利要求8所述的bcd器件，其特征在于，所述cmos单元包括：
12.如权利要求11所述的bcd器件，其特征在于，所述cmos单元还包括：
13.如权利要求11所述的bcd器件，其特征在于，所述第三低压阱、所述第二源极接触区和所述第一漏极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第二低压阱、所述第三源极接触区和所述第二漏极接触区均具有所述第二掺杂类型。
14.如权利要求8所述的bcd器件，其特征在于，所述nmos单元包括：
15.如权利要求14所述的bcd器件，其特征在于，所述nmos单元还包括：
16.如权利要求14所述的bcd器件，其特征在于，所述第五低压阱、所述第四源极接触区和所述第三漏极接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第四低压阱及所述第二体接触区均具有所述第二掺杂类型。
17.如权利要求8所述的bcd器件，其特征在于，所述pmos单元包括：
18.如权利要求17所述的bcd器件，其特征在于，所述pmos单元还包括：
19.如权利要求17所述的bcd器件，其特征在于，所述第七低压阱及所述第三体接触区均具有所述第一掺杂类型，所述第六低压阱、所述第五源极接触区和所述第四漏极接触区均具有所述第二掺杂类型。
20.如权利要求8所述的bcd器件，其特征在于，所述三极管单元包括：
21.如权利要求20所述的bcd器件，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚国亮，李杰，张邵华，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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