[發明專利]BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110326338.2
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN103066056A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳帆;陳曦;周正良;陳雄斌;潘嘉;李昊;薛凱;周克然;蔡瑩
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L29/06;H01L29/732;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BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件，形成于硅襯底上，有源區由淺槽場氧隔離，其特征在于，所述垂直寄生型PNP器件包括：

一集電區，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；

一贗埋層，由形成于所述集電區兩側的所述淺槽場氧底部的P型離子注入區組成，所述贗埋層橫向延伸進入所述有源區并和所述集電區形成接觸，通過在所述贗埋層頂部的所述淺槽場氧中形成的深孔接觸引出集電極；

一基區，由形成于所述集電區上部并和所述集電區相接觸的一N型離子注入區組成；

一發射區，由一P型注入層組成，所述發射區從所述有源區的表面向下延伸到所述基區中并和所述基區形成接觸，所述發射區位于偏離于所述有源區中心位置的一側，且所述發射區的區域大小小于所述有源區的大小；在所述發射區上形成有金屬接觸引出發射極；

在未形成所述發射區的所述有源區的另一側的所述基區上部形成有和所述基區相接觸的N型多晶硅層，在所述多晶硅層上形成有金屬接觸引出基極。

2.如權利要求1所述的BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件，其特征在于：所述集電區的P型離子注入區和CMOS?P阱的工藝條件相同。

3.如權利要求1所述的BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件，其特征在于：所述贗埋層的P型離子注入區的注入劑量為1e14cm-2～1e16cm^-2、能量為小于15keV、注入雜質為硼或二氟化硼。

4.如權利要求1所述的BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件，其特征在于：所述基區的N型離子注入區的注入雜質為磷或者砷、注入能量為100Kev～300Kev、注入劑量為1e14cm-2～1e16cm^-2。

5.一種BiCMOS工藝中的垂直寄生型PNP器件的制造方法，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；

步驟三、在所述淺溝槽底部進行P型離子注入形成贗埋層；

步驟四、進行退火工藝，所述贗埋層橫向和縱向擴散進入所述有源區中；

步驟五、在所述淺溝槽中填入氧化硅形成淺槽場氧；

步驟六、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并和所述贗埋層形成接觸；

步驟七、在所述有源區的一側的所述基區上部形成和所述基區相接觸的N型多晶硅層；

步驟八、在未形成所述N型多晶硅的另一側的所述有源區中進行P型離子注入形成發射區，所述發射區從所述有源區的表面向下延伸到所述基區中并和所述基區形成接觸，所述發射區位于偏離于所述有源區中心位置的一側，且所述發射區的區域大小小于所述有源區的大小；

步驟九、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N型多晶硅層上形成金屬接觸引出基極；在所述發射區上形成金屬接觸引出發射極。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于：步驟一中的刻蝕工藝采用氮化硅硬質掩模，所述氮化硅硬質掩模形成于所述硅襯底的所述有源區表面上、所述氮化硅硬質掩模的厚度為300埃～800埃；步驟二中的所述基區的N型離子注入是穿過所述氮化硅硬質掩模注入到所述有源區中，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。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于：步驟三中所述贗埋層的P型離子注入的工藝條件為：注入劑量為1e14cm-2-2～1e16cm^-2、能量為小于15keV、注入雜質為硼或二氟化硼。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于：步驟四中的退火的工藝條件為：溫度為900℃～1100℃，時間為10分鐘～100分鐘。