[發(fā)明專利]雙極型三極管的制造方法及結(jié)構(gòu)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410837408.4 | 申請日： | 2014-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN104465372A | 公開（公告）日： | 2015-03-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳曦;史稼峰;周正良 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司 |
| 主分類號： | H01L21/331 | 分類號： | H01L21/331;H01L21/265;H01L29/73 |
| 代理公司： | 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211 | 代理人： | 郭四華 |
| 地址： | 201203 上海市浦東*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙極型 三極管 制造 方法 結(jié)構(gòu) | ||
1.一種雙極型三極管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、在基板上生長N型輕摻雜的外延層，由所述外延層形成雙極型三極管的集電區(qū)；
步驟二、進行第一次P型離子注入形成本征基區(qū)，通過調(diào)節(jié)所述第一次P型離子注入的注入能量調(diào)節(jié)所述本征基區(qū)的深度并使所述本征基區(qū)和所述外延層的頂部表面相隔一定距離，由該距離定義出所述雙極型三極管的發(fā)射極和基極形成的緩變結(jié)寬度；
步驟三、淀積發(fā)射極窗口介質(zhì)層并采用光刻刻蝕工藝對所述發(fā)射極窗口介質(zhì)層進行刻蝕形成由所述發(fā)射極窗口介質(zhì)層圍成的發(fā)射極窗口，所述發(fā)射極窗口位于所述本征基區(qū)上方并定義出發(fā)射區(qū)和所述本征基區(qū)的接觸區(qū)域；
步驟四、以所述發(fā)射極窗口為掩膜進行第一次N型離子注入形成第一N型注入?yún)^(qū)，所述第一N型注入?yún)^(qū)位于所述本征基區(qū)頂部的所述外延層中；
步驟五、進行爐管退火推進，該爐管退火推進使所述第一N型注入?yún)^(qū)和所述本征基區(qū)的雜質(zhì)擴散并激活并相互接觸形成所述緩變結(jié)；
步驟六、淀積發(fā)射極多晶硅，采用在位摻雜工藝或離子注入工藝摻雜對所述發(fā)射極多晶硅進行N型重?fù)诫s；
步驟七、采用光刻刻蝕工藝對所述發(fā)射極多晶硅進行刻蝕，刻蝕后所述發(fā)射極多晶硅的底部和所述第一N型注入?yún)^(qū)接觸、刻蝕后所述發(fā)射極多晶硅的頂部向所述發(fā)射極窗口外部延伸一定距離，由刻蝕后的所述發(fā)射極多晶硅和所述第一N型注入?yún)^(qū)疊加形成發(fā)射區(qū)；
步驟八、在步驟七的光刻刻蝕工藝中采用光刻膠去除之前，進行第二次P型離子注入形成外基區(qū)，所述外基區(qū)形成于所述本征基區(qū)頂部的所述外延層中并和所述發(fā)射極多晶硅自對準(zhǔn)，所述外基區(qū)和所述本征基區(qū)相接觸形成基區(qū)；
步驟九、去除光刻膠并采用快速熱退火工藝對所述發(fā)射極多晶硅和所述外基區(qū)的摻雜雜質(zhì)進行激活，在所述發(fā)射極多晶硅和所述外基區(qū)的摻雜雜質(zhì)激活的條件下，通過降低所述快速熱退火工藝的熱開銷降低所述發(fā)射極多晶硅和所述外基區(qū)的摻雜雜質(zhì)對所述緩變結(jié)寬度的影響。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：所述基板為N型重?fù)诫s基板，在步驟九之后還包括在所述基板背面形成背面金屬的步驟，所述背面金屬引出集電極。
3.如權(quán)利要求1所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：所述外延層的N型輕摻雜的濃度為：4E15cm-3～5E15cm-3。
4.如權(quán)利要求1所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟二中所述第一次P型離子注入的注入深度為1000埃以上，注入雜質(zhì)為硼或氟化硼，注入劑量為5E13cm-2～7E13cm-2。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟三中所述發(fā)射極窗口介質(zhì)層由氧化硅層和氮化硅層疊加而成。
6.如權(quán)利要求1所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟四中所述第一次N型離子注入的注入雜質(zhì)原子量小于步驟六中所述發(fā)射極多晶硅的摻雜雜質(zhì)的原子量。
7.如權(quán)利要求6所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟四中所述第一次N型離子注入的注入雜質(zhì)為磷，步驟六中所述發(fā)射極多晶硅的摻雜雜質(zhì)為砷。
8.如權(quán)利要求1或6或7所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟四中所述第一次N型離子注入的注入劑量為4E15cm-2～6E15cm-2。
9.如權(quán)利要求1或6或7所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟五所述爐管退火推進的溫度為900℃至980℃，時間為10分鐘至60分鐘。
10.如權(quán)利要求1或6或7所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟六中所述發(fā)射極多晶硅的摻雜濃度為：6E19cm-3～7E19cm-3。
11.如權(quán)利要求1或6或7所述的雙極型三極管的制造方法，其特征在于：步驟七刻蝕后所述發(fā)射極多晶硅的頂部向所述發(fā)射極窗口外部延伸距離為0.3μm以下。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門適用于制造或處理半導(dǎo)體或固體器件或其部件的方法或設(shè)備
H01L21-02 .半導(dǎo)體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個器件所使用的除半導(dǎo)體器件之外的固體器件或其部件的制造或處理
H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導(dǎo)體或電固體器件的裝置；專門適合于在半導(dǎo)體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內(nèi)或其上形成的多個固態(tài)組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理；集成電路器件或其特殊部件的制造
