[發(fā)明專利]用于提高BJT電流增益的低溫注入

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180051279.0
• 申請(qǐng)日: 2011-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN103180934A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M-Y·狀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/328
• 分類號(hào): H01L21/328;H01L21/265;H01L21/331;H01L21/336
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種形成包括npn雙極結(jié)晶體管BJT和n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管的集成電路的工藝，其包括：

在所述npn?BJT的發(fā)射極區(qū)域和所述NMOS晶體管的源極和漏極區(qū)域之上，在所述集成電路的襯底的硅頂部區(qū)域的頂表面上方形成注入屏蔽介電層；

在所述注入屏蔽介電層上方形成注入掩模，使得暴露出所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域；

使所述集成電路的所述襯底與襯底卡盤接觸；

冷卻所述襯底卡盤，使得所述集成電路的所述襯底被冷卻至5℃的溫度或更低溫度；以及

當(dāng)所述襯底被冷卻至5℃或更低溫度時(shí)，同時(shí)將n型摻雜劑離子注入到所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域中，其中所述n型摻雜劑和所述n型摻雜劑的劑量選自由以下各項(xiàng)組成的群組：

劑量至少為8×10¹⁴個(gè)原子/cm²的磷，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的砷，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的銻，以及

其任意組合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述n型摻雜劑包括劑量至少為4×10¹⁴個(gè)原子/cm²的砷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述n型摻雜劑包括劑量至少為1×10¹⁵個(gè)原子/cm²的砷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中所述注入屏蔽介電層包括至少80%的二氧化硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中離子注入所述n型摻雜劑的步驟將所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域中的硅頂部區(qū)域的頂表面處的硅材料非晶化到至少15納米的深度。

6.一種形成包括pnp雙極結(jié)晶體管BJT和p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS晶體管的集成電路的工藝，其包括：

在所述pnp?BJT的發(fā)射極區(qū)域和所述PMOS晶體管的源極和漏極區(qū)域之上，在所述集成電路的襯底的硅頂部區(qū)域的頂表面上方形成注入屏蔽介電層；

在所述注入屏蔽介電層上方形成注入掩模，使得暴露出所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域；

使所述集成電路的所述襯底與襯底卡盤接觸；

冷卻所述襯底卡盤，使得所述集成電路的所述襯底被冷卻至5℃的溫度或更低溫度；以及

當(dāng)所述襯底被冷卻至5℃或更低溫度時(shí)，同時(shí)將p型摻雜劑離子注入到所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域中，其中所述p型摻雜劑和所述p型摻雜劑的劑量選自由劑量至少為l×10¹⁶個(gè)原子/cm²的硼、劑量至少為7×10¹³個(gè)原子/cm²的鎵、劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的銦及其任意組合所組成的群組。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其中所述注入屏蔽介電層包括至少80%的二氧化硅。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其中離子注入所述p型摻雜劑的步驟將所述發(fā)射極區(qū)域和所述源極和漏極區(qū)域中的硅頂部區(qū)域的頂表面處的硅材料非晶化到至少15納米的深度。

9.一種形成包含注入?yún)^(qū)域的集成電路的工藝，其包括：

在所述注入?yún)^(qū)域之上，在所述集成電路的襯底的硅頂部區(qū)域的頂表面上方形成注入屏蔽介電層；

在所述注入屏蔽介電層上方形成注入掩模，使得暴露出所述注入?yún)^(qū)域；

使所述集成電路的所述襯底與襯底卡盤接觸；

冷卻所述襯底卡盤，使得所述集成電路的所述襯底被冷卻至5℃的溫度或更低溫度；以及

當(dāng)所述襯底被冷卻至5℃或更低溫度時(shí)，離子注入原子到所述注入?yún)^(qū)域中，其中所述原子和所述原子的劑量選自由以下各項(xiàng)組成的群組：

劑量至少為l×10¹⁶個(gè)原子/cm²的硼，

劑量至少為8×10¹⁴個(gè)原子/cm²的磷，

劑量至少為7×10¹³個(gè)原子/cm²的鎵，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的鍺，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的砷，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的銦，

劑量至少為6×10¹³個(gè)原子/cm²的銻，以及

其任意組合。