[發明專利]鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管及制作方法

有效

• 申請號: 201110326310.9
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN103066118A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳帆;王永成;陳雄斌
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/737
• 分類號: H01L29/737;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管，形成于硅襯底上，有源區由淺槽場氧隔離，其特征在于：

PNP三極管的基區由形成于所述有源區中的一N型離子注入區組成；在所述基區的周側的所述淺槽場氧中形成一和所述基區相接觸的槽，位于所述槽中的所述淺槽場氧都被去除，所述槽的深度小于等于所述基區的深度，在所述槽中填充有多晶硅并在所述多晶硅中摻入了N型雜質，由摻入N型雜質的所述多晶硅形成外基區，所述外基區和所述基區在所述基區的側面相接觸，在所述外基區上形成有金屬接觸并引出基極；

所述PNP三極管的集電區由形成于所述有源區中的一P型離子注入區組成，所述集電區的深度大于或等于所述淺槽場氧的底部深度；所述基區位于所述集電區上部并和所述集電區相接觸；

所述PNP三極管還包括一贗埋層，由形成于所述集電區周側的所述淺槽場氧底部的P型離子注入區組成，所述贗埋層和所述集電區在所述淺槽場氧底部相接觸，在所述贗埋層頂部的所述淺槽場氧中形成有深孔接觸并引出集電極；

所述PNP三極管的發射區由形成于所述有源區表面的且為P型摻雜的鍺硅層組成；所述發射區和所述基區形成接觸，在所述發射區頂部形成有金屬接觸并引出發射極。

2.如權利要求1所述的鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管，其特征在于：所述槽的深度為500埃～1500埃、寬度為0.2微米～0.4微米。

3.一種鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采用刻蝕工藝在硅襯底上形成有源區和淺溝槽；

步驟二、在所述淺溝槽底部進行P型離子注入形成贗埋層；

步驟三、在所述淺溝槽中填入氧化硅形成淺槽場氧；

步驟四、在所述有源區進行N型離子注入形成基區；所述基區的深度小于所述淺溝槽的底部深度；

步驟五、在所述有源區中進行P型離子注入形成集電區，所述集電區的深度大于或等于所述淺槽場氧的底部深度，所述集電區在底部和所述贗埋層形成接觸；所述集電區的頂部和所述基區形成接觸；

步驟六、在所述有源區和所述淺槽場氧上形成介質氧化層；

步驟七、用光刻膠定義圖形，所述光刻膠在所述基區和后續要形成的發射區的接觸區域處、以及后續要形成的所述槽的區域處形成窗口；所述基區和所述發射區的接觸區域位于所述有源區上方且小于等于所述有源區的大小，所述槽的形成區域為所述基區周側的所述淺槽場氧中；

步驟八、采用干法加濕法刻蝕工藝刻蝕所述光刻膠形成的窗口下方的所述介質氧化層，并進行過量刻蝕將所述槽的形成區域的所述淺槽場氧刻蝕掉并形成所述槽；所述槽和所述基區的側面相接觸，所述槽的深度小于等于所述基區的深度；

步驟九、在形成所述槽后的所述硅襯底的正面淀積鍺硅層并采用離子注入工藝進行P型摻雜；在所述鍺硅層上形成第二介質層；

步驟十、采用光刻刻蝕工藝，將所述有源區外部的所述第二介質層和所述鍺硅層去除，位于所述有源區表面的所述鍺硅層組成發射區；

步驟十一、在形成所述發射區后的所述硅襯底的正面淀積多晶硅，所述多晶硅將所述槽完全填充，所述第二介質層將所述發射區和所述多晶硅隔離；

步驟十二、對所述多晶硅進行刻蝕，使所述多晶硅只保留于所述槽中，采用光刻膠定義圖形，對所述槽中的所述多晶硅進行N型離子注入，由所述槽中且摻入N型雜質的所述多晶硅形成所述外基區，所述外基區和所述基區在所述基區的側面相接觸；

步驟十三、在所述贗埋層頂部的所述淺槽場氧中形成深孔接觸引出集電極；在所述外基區的頂部形成金屬接觸引出基極；在所述發射區的頂部形成金屬接觸引出發射極。

4.如權利要求3所述的鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管的制作方法，其特征在于：步驟八中所述槽的深度為500埃～1500埃、寬度為0.2微米～0.4微米。

5.如權利要求3所述的鍺硅HBT工藝中垂直寄生型PNP三極管的制作方法，其特征在于：步驟四中所述基區的N型離子注入的工藝條件為：注入雜質為磷或者砷、能量條件為100Kev～300Kev、劑量為1e14cm^-2～1e16cm^-2。