[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200710147180.6
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101136335A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 高光永
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/735
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 夏凱;鐘強

技術領域

本發明涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

包括發射極、基極和集電極的雙極結晶體管(BJT)，基于從發射極發射的電荷的移動方向，可被分為垂直型BJT或水平型BJT。

在垂直型BJT中，從發射極發射的電荷沿著垂直方向移動到垂直型BJT的半導體基板的表面，并流向集電極。

在垂直型BJT中的發射極通常具有第一導電類型，基極具有第二導電類型并密封發射極，以及集電極具有第一導電類型并密封基極。第一導電類型可以是P-型導電型以及第二導電類型可以是N-型導電型，以形成PNP晶體管。可選擇的是，第一導電類型可以是N-型導電型以及第二導電類型可以是P-型導電型，以形成NPN晶體管。

發明內容

提供一種具有窄的基極寬度的半導體器件。進一步，也提供一種用于制造所述半導體器件的方法。

在一個實施例中，一種用于制造半導體器件的方法包括：通過將第二導電類型的雜質離子注入半導體基板在第一導電類型的半導體基板中形成第二導電類型的集電極區域；通過將第一導電類型的雜質離子注入集電極區域在集電極區域中形成第一導電類型的基極區域；通過將第二導電類型的雜質離子注入基極區域中形成第二導電類型的發射極區域；通過將第二導電類型的高濃度雜質離子注入發射極區域在發射極區域中形成發射極；通過將第二導電類型的高濃度雜質離子注入集電極區域在集電極區域中形成集電極；以及通過將第一導電類型的高濃度雜質離子注入半導體基板中在半導體基板中形成基極。

在另一實施例中，一種半導體器件包括：第一導電類型的半導體基板；形成在半導體基板中的第二導電類型的集電極區域；形成在半導體基板和集電極區域中的第一導電類型的基極區域；形成在基極區域中的第二導電類型的發射極區域；形成在集電極區域中的第二導電類型的集電極；以及形成在發射極區域中的第二導電類型的發射極。

下面將結合附圖具體描述組成本發明的一個或多個實施例。對于本領域技術人員其它的特征將從具體描述和附圖，以及附加權利要求中明顯得到。

附圖說明

圖1至圖5為根據構成本發明的實施例制造半導體器件的截面示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖示出的例子，對根據構成本發明的實施例的制造半導體器件的方法進行詳細的描述。

圖5為根據構成本發明的實施例的半導體器件。

參見圖5，半導體器件包括形成在P型半導體基板10上的P型基極20和N型集電極區域11。

另外，P型雜質離子被深地注入以及N型雜質離子被淺地注入到N型集電極區域11，以形成擴散到P型半導體基板10中的P型基極區域14和N型發射極區域16。

這里，可使用利用N型和P型雜質離子之間擴散系數差值的自對準(self-aligning)工藝形成發射極區域16和基極區域14。在一個實施例中，利用在大約900-1100℃的溫度下持續進行大約30-60秒的快速熱處理(RTP)可用于使基極區域14的寬度最小化。

N型雜質可被注入到N型集電極區域11和N型發射極區域16中以形成集電極18和發射極19。

在一個實施例中，集電極18和發射極19之間的電流可在水平方向上流動，且可使用RTP使得基極14的寬度最小化。

在下文中，將詳細描述制造本發明的半導體器件的方法。

圖1至圖5為根據構成本發明的實施例制造半導體器件的截面示意圖。應當理解下面描述的N型雜質離子和P型雜質離子可以互相交換，以便在某些實施例中實現PNP晶體管和/或NPN晶體管。

參見圖1，在P型半導體基板10上應用光阻材料形成第一光阻圖形12，并顯影和曝光光阻材料。然后，利用第一光阻圖形12作為掩膜將N型雜質離子注入P型半導體基板10中而形成集電極區域11。

參見圖2和3，在半導體基板10上應用光阻材料以形成第二光阻圖形13，并顯影和曝光光阻材料。然后，利用第二光阻圖形13作為掩膜將P型雜質離子注入集電極區域11中，以形成P型基極區域14。進一步，可將N型雜質離子注入集電極區域11中以形成N⁺發射極區域16。

在一個實施例中，P型雜質離子可包括硼(B)，N型雜質離子可包括磷(P)和/或砷(As)。雜質處理可用于形成N⁺發射極區域16。

由于N型雜質離子具有與P型雜質離子不同的擴散系數，P型基極區域14的寬度可以被自對準。即，由于P型雜質離子的擴散系數大于N型雜質離子，擴散處理在水平方向比在垂直方向上快，從而產生自對準的基極寬度。