[發明專利]多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法

有效

• 申請號: 201410179392.2
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN105097506B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 胡金節;肖魁
• 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
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

本發明涉及一種多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法，包括下列步驟：在晶圓上形成集電區和基區；淀積絕緣介質層；在絕緣介質層上光刻并刻蝕出發射區域；淀積多晶硅，多晶硅位于所述發射區域的部分與基區的單晶硅直接接觸；對晶圓進行熱退火；對發射區域的多晶硅進行摻雜；進行熱退火使得多晶硅中的雜質擴散到基區的單晶硅中，形成發射結。本發明通過在多晶硅淀積后、摻雜之前的熱退火過程中產生的熱應力，使得多晶硅和單晶硅界面的薄氧化層斷裂，變得更加不連續。這樣在后續的發射極雜質退火中，摻雜元素能夠更好地擴散，多晶硅和單晶硅界面的氧元素也會有更好的界面態，從而改善晶體管低頻下的噪聲特性。

技術領域

本發明涉及半導體器件，特別是涉及一種多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法。

背景技術

由于具有較佳的放大特性和頻率特性，器件面積可獲大幅度降低，多晶硅發射極的垂直NPN(VNPN)晶體管應用越來越廣泛。

在應用中，常常要求多晶硅發射極的VNPN晶體管具有較好的低頻噪聲特性。

發明內容

基于此，有必要提供一種能夠改善多晶硅發射極的VNPN晶體管在低頻下的噪聲特性的多晶硅發射極VNPN晶體管的制造方法。

一種多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法，包括下列步驟：在晶圓上形成集電區和基區；淀積絕緣介質層；在絕緣介質層上光刻并刻蝕出發射區域；淀積多晶硅，位于所述發射區域的多晶硅與基區的單晶硅直接接觸；對晶圓進行熱退火；對發射區域的多晶硅進行摻雜；進行熱退火使得多晶硅中的雜質擴散到基區的單晶硅中，形成發射結。

在其中一個實施例中，所述對晶圓進行熱退火的步驟中，退火溫度為900～950攝氏度。

在其中一個實施例中，所述對晶圓進行熱退火的步驟中，退火時間為15～30分鐘。

在其中一個實施例中，所述對發射區域的多晶硅進行摻雜的步驟，是注入砷元素進行注入摻雜。

上述多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法，通過在多晶硅淀積后、摻雜之前的熱退火過程中產生的熱應力，使得多晶硅和單晶硅界面的薄氧化層斷裂，變得更加不連續。這樣在后續的發射極雜質退火中，摻雜元素能夠更好地擴散，多晶硅和單晶硅界面的氧元素也會有更好的界面態，從而改善晶體管低頻下的噪聲特性。

附圖說明

圖1一實施例中多晶硅發射極VNPN晶體管的制造方法的流程圖；

圖2是電路仿真得到的優化前后的VNPN晶體管在10赫茲下的噪聲特性。

具體實施方式

為使本發明的目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

圖1是一實施例中多晶硅發射極垂直NPN晶體管的制造方法的流程圖，包括下列步驟：

S11，在晶圓上形成集電區和基區。

按照習知的多晶硅發射極VNPN晶體管的制造方法，首先完成集電區和基區的制造工藝。

S12，淀積絕緣介質層。

在晶圓表面淀積一層絕緣介質。

S13，在絕緣介質層上光刻并刻蝕出發射區域。

涂膠、曝光、顯影使得發射區域的光刻膠被去除，接著刻蝕掉無光刻膠保護的絕緣介質層，露出用于形成發射極的發射區域。

S14，淀積多晶硅。

多晶硅位于發射區域的部分和基區的單晶硅直接接觸。

S15，對晶圓進行熱退火。