[發明專利]帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201210535538.3
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103000677A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 王玉東;付軍;崔杰;趙悅;張偉;劉志弘;吳正立;李高慶
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/08;H01L21/331
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及一種帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管及其制備方法。

背景技術

雙極晶體管是由兩個背靠背PN結構成，是具有電流放大作用的晶體三極管，主要包括基區、發射區和收集區。

常規結構雙極晶體管的收集區面積大，導致器件的收集區寄生電容大，影響器件的性能。同時，收集區面積大也會增大輻照對于器件的影響，進一步損害器件的性能。

發明內容

為了克服上述的缺陷，本發明提供一種收集區面積更小的帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管及其制備方法。

為達到上述目的，一方面，本發明提供一種帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管，所述晶體管包括第一導電類型的發射區，位于所述發射區側面的本征基區，位于所述本征基區側面的收集區，位于所述發射區上方的發射區介質層，位于所述發射區介質層上方的外基區，位于外基區上方的基區介質層，以及位于襯底上方的襯底復合介質層；所述襯底復合介質層包括位于襯底上的氧化硅層和位于所述氧化硅層上的氮化硅層；所述本征基區位于襯底復合介質層的上方；所述收集區位于襯底復合介質層的上方。

特別是，所述本征基區的材料為硅、鍺硅或鍺硅碳。

另一方面，本發明提供一種帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管制備方法，所述方法包括下述步驟：

3.1在襯底上依次形成第一氧化硅層、第一氮化硅層和第二氧化硅層；去除部分第一氧化硅層、第一氮化硅層和第二氧化硅層形成窗口，在窗口內采用外延工藝制備單晶硅層，形成發射區；在所述發射區上制備隔離氧化層，形成發射區介質層；

3.2去除所述第二氧化硅層；在暴露的發射區側面和上面圖形外延一層外延層，對所述外延層進行原位摻雜；

3.3在所得結構上淀積第三氧化層，然后平坦化，暴露出外延層的上表面；

3.4在所得結構上淀積第二氮化硅層，在所述第二氮化硅層上對應外延層處開窗口，暴露出所述外延層的上表面；

3.5在所得結構上淀積外基區多晶層，對所述外基區多晶層進行摻雜；淀積第三氮化硅層；

3.6依次去除部分第三氮化硅層、外基區多晶層和第二氮化硅層，保留的第三氮化硅層、外基區多晶層和第二氮化硅層形成外基區，位于發射區側面的外延層形成本征基區；在所述外基區側面制備側墻；

3.7以側墻為掩蔽去除第三氧化硅層，形成集電區；

3.8制備孔，引出金屬電極線，形成基極、發射極和收集極，表面鈍化。

特別是，步驟3.1中在所述發射區上制備隔離氧化層采用的是注氧工藝。

特別是，步驟3.2中圖形外延形成的外延層為硅層、鍺硅層或鍺硅碳。

特別是，步驟3.7中形成集電區所采用的方法為選擇外延。

本發明帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管的本征基區位于發射區的側面、收集區位于本征基區的側面，利用這種側向結構有效地減小了收集區的面積，降低了器件的收集區寄生電容，有助于減少輻照對于器件的影響。結構合理，器件性能良好。

本發明帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管的制備方法利用現有技術條件實現了本發明帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管，工藝步驟簡明，對設備等技術條件要求低，適于大規模的產線生產。所制備得到的側向雙極晶體管收集區面積小，器件性能優良。

附圖說明

圖1～圖6為本發明優選實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和優選實施例對本發明做詳細描述。

本發明帶有隔離氧化層的側向雙極晶體管包括第一導電類型的發射區，位于發射區側面的本征基區，位于本征基區側面的收集區，位于發射區上方的發射區介質層，位于發射區介質層上方的外基區，位于外基區上方的基區介質層，以及位于襯底上方的襯底復合介質層。襯底復合介質層包括位于襯底上的氧化硅層和位于氧化硅層上的氮化硅層。本征基區位于襯底復合介質層的上方；收集區位于襯底復合介質層的上方。其中，本征基區的材料可以為硅、鍺硅或鍺硅碳。

優選實施例一：如圖1所示，在襯底上依次形成第一氧化硅層、第一氮化硅層和第二氧化硅層，然后去除部分第一氧化硅層、第一氮化硅層和第二氧化硅層形成窗口，在該窗口內采用外延工藝制備單晶硅層，形成發射區。在發射區上制備隔離氧化層，形成發射區介質層。

如圖2所示，去除第二氧化硅層，暴露出第一氮化硅層和一部分發射區。在暴露的發射區側面和上面圖形外延一層硅外延層，對該硅外延層進行原位摻雜，形成基區外延層。

如圖3所示，在所得結構上淀積第三氧化層，然后通過平坦化工藝暴露出外延層的上表面。