[發明專利]雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法

有效

• 申請號: 200910202069.1
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102117748A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 邱慈云;朱東園;范永潔;錢文生;陳帆;徐炯;張海芳
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/28
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 陳平

1.一種雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，包括如下步驟：

第1步，在硅襯底(20)表面淀積形成一層ONO掩膜層(30)，再在硅襯底(20)中以淺槽隔離工藝刻蝕淺溝槽(20a)、(20b)，所述淺溝槽的深度小于2um；

所述ONO掩膜層(30)包括下方的隔離氧化層(30a)、中間的氮化硅(30b)和上方的氧化硅(30c)；

第2步，在硅片表面淀積一層氧化硅(31)，反刻該層氧化硅(31)直至刻蝕到所述ONO掩膜層(30)時停止刻蝕，此時在所述淺溝槽(20a)、(20b)的側壁形成氧化硅側墻(31a)，在所述淺溝槽(20a)、(20b)底部殘留有氧化硅(31b)；

第3步，在所述淺溝槽(20a)、(20b)的底部以離子注入工藝注入雜質，從而在襯底(20)中接近所述淺溝槽(20a)、(20b)底部的區域形成摻雜區(21a)、(21b)；

第4步，，以濕法腐蝕工藝去除硅片表面的氧化硅(30c)、(31a)、(31b)；

第5步，在所述淺溝槽(20a)、(20b)中填充介質，形成淺槽隔離結構(22a)、(22b)；

第6步，對硅片進行高溫退火工藝，所述重摻雜區(21a)、(21b)橫向擴散并在所述淺槽隔離結構(22a)、(22a)之間相連接形成重摻雜贗埋層(21)；

所述贗埋層(21)為所述雙極晶體管的集電區埋層；

第7步，對在贗埋層(21)之上且在淺槽隔離結構(22a)、(22b)之間的襯底(20)以離子注入工藝進行一次或多次的雜質注入，從而將贗埋層(21)之上且在淺槽隔離結構(22a)、(22b)之間的襯底(20)變為摻雜區(23)，所述摻雜區(23)的摻雜濃度小于贗埋層(21)的摻雜濃度；

所述摻雜區(23)為所述雙極晶體管的集電區。

2.根據權利要求1所述的雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，所述方法第1步中，所述ONO掩膜層(30)是通過先在硅片表面熱氧化生長一層100～的隔離氧化層(30a)，再在硅片表面淀積一層200～的氮化硅(30b)，再在硅片表面淀積一層300～的氧化硅(30c)形成。

3.根據權利要求1所述的雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，所述方法第2步中，所述淺溝槽(20a)、(20b)的側壁形成的氧化硅側墻(31a)的寬度為300～

4.根據權利要求1所述的雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，對于NPN雙極晶體管，所述方法第1步中，硅襯底20為p型；所述方法第3步中，注入n型雜質，形成n型重摻雜區21a、21b；所述方法第6步中，形成n型重摻雜贗埋層21；所述方法第7步中，注入n型雜質，形成n型中低摻雜區23。

對于PNP雙極晶體管，所述方法第1步中，硅襯底20為n型；所述方法第3步中，注入p型雜質，形成p型重摻雜區21a、21b；所述方法第6步中，形成p型重摻雜贗埋層21；所述方法第7步中，注入p型雜質，形成p型中低摻雜區23。

5.根據權利要求1所述的雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，所述方法第3步中，離子注入以高劑量、低能量的方式進行；

所述高劑量，對于磷、砷、銻、銦，離子注入劑量為1×10¹⁴～1×10¹⁶原子每平方厘米；對于硼、氟化硼，離子注入劑量為5×10¹³～1×10¹⁶原子每平方厘米；

所述低能量，是離子注入能量小于30keV。

6.根據權利要求1所述的雙極晶體管的集電區和集電區埋層的制造方法，其特征是，所述方法第7步中，離子注入以中低劑量的方式進行；

所述中低劑量是指，離子注入劑量小于1×10¹⁴原子每平方厘米。