[發明專利]三極管的制備方法以及使用該方法制備的三極管

有效

• 申請號: 201110349615.1
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN103094103A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王黎
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/73
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧霽晨;高為

技術領域

本發明屬于三極管（Bipolar?Transistor，又稱為“雙極型晶體管”）技術領域，涉及可減少三極管器件區域中的晶格缺陷和可動離子的制備三極管的方法，以及使用該方法制備的三極管。?

背景技術

????三極管是半導體領域中的常用器件，其一般地包括集電區（相應引出集電極C）、發射區（相應引出發射極E）和基區（相應引出基極B）。當前，在三極管的制備過程中，經常會出現因制備工藝（例如高溫處理、摻雜等工藝過程）或環境的影響，使三極管的器件區域中（尤其是基區或基區的界面處）產生大量晶格缺陷和/或可動離子，這些晶格缺陷和/或可動離子可以影響三極管的HFE（發射區低頻小信號輸出交流短路電流放大系數）參數、BV_CBO（發射區開路時集電區和基區之間的反向擊穿電壓）參數，以至于同一批次制備的三極管的性能均勻性變差，例如，同一晶圓上制備的三極管的HFE參數并不一致。而對于功率型三極管，其性能均勻性更顯重要。

????圖1所示為NPN型三極管的器件區域中產生大量晶格缺陷和可動離子的結構示意圖。如圖1所示，三極管的發射區、基區形成于晶圓的正面，三極管的集電區形成于晶圓的背面。一般地，先在晶圓的背面摻雜制備形成集電極，然后在其正面分別構圖摻雜以形成發射區和基區，尤其在制備形成基區和發射區的過程中，P-基區中會形成晶格缺陷和可動離子。

????為減少三極管器件區域中的晶格缺陷和/或可動離子，目前，主要通過優化發射區和集電區的制備工藝、或者在三極管制備后進行退火（例如氯氣氣氛中）來實現。但是，這些方法對晶格缺陷和/或可動離子的減少并不明顯，效果較差。

有鑒于此，必要提出一種新型的制備方法以減少三極管器件區域中的晶格缺陷和/或可動離子。

發明內容

本發明的目的之一在于，減少三極管器件區域中的晶格缺陷和/或可動離子。

本發明的又一目的在于，提高同批次制備的三極管的器件性能均勻性。

為實現以上目的或者其它目的，本發明提供以下技術方案。

按照本發明的一方面，提供一種三極管的制備方法，其包括以下步驟：

提供半導體襯底并在所述半導體襯底上構圖形成所述三極管的基區、集電區和發射區，所述基區和發射區構圖形成于所述半導體襯底的正面；以及

通過在所述半導體襯底的背面上摻雜以形成第二晶格缺陷；

其中，所述第二晶格缺陷用于吸附所述三極管的器件區域中的第一晶格缺陷和/或可動離子。

按照本發明提供的制備方法的一實施例，可選地，所述摻雜為擴散摻雜或離子注入摻雜。

在一實例中，所述摻雜為擴散摻雜時，其包括以下步驟：

（1）在半導體襯底的表面生長犧牲氧化層；

（2）在半導體襯底正面涂光刻膠作為保護層；

（3）濕法去除半導體襯底的背面的犧牲氧化層；

（4）去除所述光刻膠；?

（5）在擴散爐的爐管中進行擴散摻雜；以及

（6）濕法去除所有犧牲氧化層。

在又一實例中，所述摻雜為離子注入摻雜時，其包括以下步驟：

（1）光刻膠構圖定義摻雜區域；

（2）離子注入摻雜；

（3）去除所述光刻膠；以及

（4）退火。

按照本發明提供的制備方法的一實施例，其中，在構圖形成于所述基區和發射區之前，所述集電區構圖形成于所述半導體襯底的背面。

較佳地，所述輔助摻雜區在所述集電區上形成。

按照本發明提供的制備方法的又一實施例，其中，所述集電區構圖形成于所述半導體襯底的正面。

在之前提供的制備方法實施例中，優選地，所述輔助摻雜區與所述集電區為相同導電類型摻雜，所述輔助摻雜區的摻雜濃度為所述發射區的摻雜濃度的三倍或三倍以上。

在之前提供的制備方法實施例中，優選地，所述三極管為功率三極管。

在之前提供的制備方法實施例中，所述三極管的器件區域主要是指基區以及基區與發射區的界面處。

按照本發明的又一方面，提供一種三極管，包括形成于半導體襯底之上的基區、集電區和發射區，所述基區和發射區構圖形成于所述半導體襯底的正面；所述三極管還包括位于所述半導體襯底背面的輔助摻雜區；

其中，所述輔助摻雜區中包含多個通過摻雜形成的第二晶格缺陷，所述第二晶格缺陷用于吸附所述三極管的器件區域中的第一晶格缺陷和/或可動離子。