[發明專利]一種提高了BVcbo的雙極型晶體管及其生產工藝

有效

• 申請號: 201310255243.5
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103296072A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陳強;張復才;沈美根;多新中;鄭立榮;姚榮偉
• 申請（專利權）人: 江蘇博普電子科技有限責任公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種提高了BVcbo的雙極型晶體管，其特征在于：包括高濃度摻雜的N-型硅襯底（50），所述N-型硅襯底（50）的頂部設置有N-型外延硅（52），所述N-型外延硅（52）的兩側通過溝槽、氧化和平坦化工藝技術形成有平坦氧化層（62），所述兩個平坦氧化層（62）之間的N-型外延硅（52）的上表面設有本征基區（66），所述本征基區（66）的兩側設有非本征基區（68），所述兩個非本征基區（68）之間還設置有發射區（70）；所述兩個平坦氧化層（62）之間通過熱過程雜質激活形成的第二冶金結（64）。

2.根據權利要求1所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管，其特征在于：所述N-型外延硅（52）的上面還淀積有介質材料（72），所述非本征基區（68）和發射區（70）處的介質材料（72）上通過光刻和刻蝕形成基極和發射極的接觸孔，所述接觸孔中設置有金屬連接線條（76）。

3.一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：包括如下步驟：

（1）選擇一種高濃度摻雜的N-型硅襯底（50）作為NPN晶體管的非本征集電區，N-型硅襯底（50）背面在晶體管生產工藝流程完成后，進行減薄、蒸金，用于形成晶體管的集電極（C）；在N-型硅襯底（50）的頂部是N-型低濃度摻雜的外延硅（52）作為NPN晶體管的本征集電區；

（2）通過熱氧化工藝在外延硅（52）表面生產一層薄的二氧化硅（53），緊接著再通過LPCVD工藝淀積厚度為1500埃的氮化硅（54），用光刻技術給出溝槽圖形；用干法刻蝕技術依次局部刻蝕掉氮化硅（54）、二氧化硅（53）和外延硅（52）以形成溝槽（55）；

（3）通過高溫熱氧化工藝進行溝槽（55）的第一步場氧化形成部分場氧化層（51）；然后在氮化硅（54）的上方用光刻膠（56）保護晶體管的有源區，并在氮化硅（54）的兩端露出結終端硼離子的注入窗口（57），通過注入窗口（57）注入硼離子；

（4）結終端硼離子從注入窗口（57）注入完成后，將光刻膠（56）去除；進行溝槽（55）的第二步場氧化形成場氧化層（58），在溝槽（55）的第二步場氧化熱過程的同時，注入的結終端硼離子被推進到1.0微米到5.0微米的深度，形成P-型結終端層與N-型外延層的第一冶金結（60）；

（5）溝槽（55）場氧化層形成后，用熱磷酸腐蝕去除掉保護晶體管有源區的氮化硅（54）；為了有利于后面的各步光刻工藝，用返刻平坦化工藝技術將高出有源區硅平面的溝槽（55）場氧化層刻蝕掉；

（6）采用傳統的淺結基區工藝形成本征基區（66）、濃硼離子注入工藝形成歐姆接觸的非本征基區（68）、濃砷離子注入工藝形成發射區（70）；通過熱過程雜質激活工藝后，就組成了P-型區與N-型本征集電區形成的第二冶金結（64）；在淀積一層介質材料（72）后，光刻和刻蝕以形成基極（B）和發射極（E）的接觸孔，再進行硅化物工藝處理以降低電極的接觸電阻，金屬布線工藝形成各電極的金屬連接線條（76）；最后，運用鈍化層工藝保護晶體管表面不受環境的影響。

4.根據權利要求3所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：所述N-型硅襯底（50）的晶向可以是<111>或者<100>，優選為<111>晶向，N-型硅襯底（50）的電阻率選為不大于0.003Wcm；外延硅（52）的電阻率為0.1Wcm至3.5Wcm，厚度為2微米至20微米。

5.根據權利要求3或4所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：所述N-型硅襯底（50）所摻的雜質元素可以是砷、磷或銻中的一種，優選為砷。

6.根據權利要求5所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：步驟（2）中所述的溝槽（55）的深度為0.3微米至2.5微米。

7.根據權利要求6所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：步驟（3）中對溝槽（55）進行熱氧化的溫度為1050℃-1200℃，形成的部分場氧化層（51）的厚度為0.5微米至3.0微米，其中硼離子的注入劑量為5.0E12-5.0E14個離子每平方厘米。

8.根據權利要求7所述的一種提高了BVcbo的雙極型晶體管的生產工藝，其特征在于：所述步驟（4）中所述的場氧化層（58）的總厚度為1.0微米到3.5微米。