[發明專利]制造包括多個雙極晶體管的IC的方法和包括多個雙極晶體管的IC

有效

• 申請號: 201210270055.5
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102915964A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 漢斯·莫騰斯;約翰尼斯·唐克斯;埃弗利娜·格里德萊特;托尼·范胡克;皮特魯斯·馬尼
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H01L21/77
• 分類號: H01L21/77;H01L21/28;H01L21/283
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及制造包括多個雙極晶體管的集成電路，所述雙極晶體管包括第一類型雙極晶體管和第二類型雙極晶體管，該方法包括：提供包括多個第一隔離區域的襯底，每個第一隔離區域通過有源區與第二隔離區域隔開，所述有源區包括所述雙極晶體管之一的集電極雜質；以及在所述襯底上形成基極疊層。

本發明還涉及以這種方式制造的IC。

背景技術

現今，多種電子器件結合以射頻工作的功能性，如移動通信裝置。這種功能性的以低成本方式的實施決不是微不足道的。公知的是雙極晶體管特別適合處理射頻(RF)域中的信號。然而，基于硅雙極晶體管技術的集成電路(IC)比例如互補金屬氧化物半導體(CMOS)IC貴得多，并且器件特征尺寸的按比例縮小更容易在CMOS技術中實現。CMOS技術的低成本特性已經導致將CMOS技術接受為用于包括IC的多種半導體部件制造的主流選擇技術。

然而，CMOS晶體管的擊穿特性限制了CMOS晶體管在RF應用中的有效性，除非在CMOS工藝中實施昂貴的措施以改善這些特性。這些昂貴的措施通常阻止RF-CMOS技術用于制造諸如模擬混合信號(AMS)器件之類的小體積器件。為此原因，已經作出努力來采用CMOS工藝流程生產雙極晶體管，從而提供其中雙極晶體管可以用于處理RF信號的混合技術IC。在WO2010/066630?A1中提供了這種IC的示例。

工藝開發者面臨的挑戰是：CMOS工藝的改造數量應當保持較小，同時產生能夠處理高頻信號的優質雙極晶體管。例如可以在WO2003/100845?A1中發現包括在CMOS工藝流程中形成的異質結雙極晶體管的低復雜性IC的示例。

這種雙極晶體管的示例在圖1中示出，并包括硅襯底10，硅襯底10包括有源區11，例如通過在襯底10中提供掩埋層或者通過將雜質注入到襯底10中在有源區11中形成雙極晶體管的集電極。有源區11被限定在隔離區域12之間，例如淺溝隔離(STI)區域。雙極晶體管還包括包含外延生長基極層的疊層，外延生長基極層作為單晶區域14生長在硅襯底10上以及作為多晶區域14’生長在隔離區域12上。氮化物層(未示出)可以存在于隔離區域12上以促進基極層部14’的外延生長。多晶硅基極接觸層16存在于基極層上，所述多晶硅基極接觸層16由電絕緣層18覆蓋。發射極窗口28被限定在有源區11的上方，在發射極窗口28中形成發射極材料24，例如As摻雜多晶硅，其通過發射極窗口28中的側墻隔離物22以及通過用于發射極材料24的電絕緣層18與基極接觸層16電絕緣，發射極材料24沉積在發射極窗口28的外面，例如發射極接觸。發射極材料24通過另一個電絕緣部20與本征基極區14電絕緣。發射極24的外擴散區域26由這些部分20圍繞。

當這種混合CMOS和雙極晶體管器件要求雙極晶體管用于不同的目的，如高頻以及高壓應用領域時，在這種器件中出現復雜化。雙極晶體管的針對高頻應用的優化設計參數傾向于不同于雙極晶體管針對高壓應用的優化設計參數，因為高頻應用所希望的電流增益的增加(因為電流增益的增加使得能夠實現高的截止頻率并改善噪聲性能)通常是通過由增加的集電極電流密度(這在高壓應用中是非常不希望的)引起的擊穿電壓(即，開路-基極擊穿電壓BV_CEO)的減小實現的。因此存在對其中可以解決這種問題的制造方法和IC的需求。

發明內容

本發明試圖提供一種用于制造包括分別為高頻應用和高壓應用優化的雙極晶體管的IC的方法。

本發明試圖提供一種包括分別為高頻應用和高壓應用優化的雙極晶體管的IC。

根據本發明的第一方面，提供了一種制造集成電路的方法，該集成電路包括多個雙極晶體管，所述雙極晶體管包括第一類型雙極晶體管和第二類型雙極晶體管，該方法包括：提供包括多個第一隔離區域的襯底，每個第一隔離區域通過包括所述雙極晶體管之一的集電極雜質的有源區與第二隔離區域隔開；在所述襯底上形成基極疊層；在第一類型雙極晶體管的區域中的基極疊層上形成具有第一有效厚度的第一發射極覆蓋層；在第二類型雙極晶體管的區域中的基極疊層上形成具有不同于第一有效厚度的第二有效厚度的第二發射極覆蓋層；以及在每個所述雙極晶體管的發射極覆蓋層上形成發射極。