[發(fā)明專利]一種基于集電區(qū)雙擴散的高厄利電壓橫向PNP晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110218622.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112993015B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設計）人: 孫有民;王清波;趙杰;卓青青;溫富剛;王成熙
• 申請（專利權(quán)）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L29/06;H01L29/735;H01L21/331;H01L21/265;H01L21/266
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種基于集電區(qū)雙擴散的高厄利電壓橫向PNP晶體管，其特征在于，包括N型外延層（1），N型外延層（1）中設置有發(fā)射區(qū)（5）和P型集電區(qū)（2），發(fā)射區(qū)（5）被P型集電區(qū)（2）圍繞；所述P型集電區(qū)（2）的側(cè)壁和底部均被磷雜質(zhì)基區(qū)（4）包裹；所述磷雜質(zhì)基區(qū)（4）與發(fā)射區(qū)（5）不接觸，且磷雜質(zhì)基區(qū)（4）與發(fā)射區(qū)（5）之間的區(qū)域為N型外延層（1），所述發(fā)射區(qū)（5）和P型集電區(qū)（2）中注入有硼雜質(zhì)離子，N型外延層（1）中注入有磷雜質(zhì)，磷雜質(zhì)基區(qū)（4）中的磷雜質(zhì)濃度高于N型外延層（1）中的磷雜質(zhì)濃度。

2.一種權(quán)利要求1所述的基于集電區(qū)雙擴散的高厄利電壓橫向PNP晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在N型外延層（1）上制備二氧化硅層（3）；

步驟2，在二氧化硅層（3）的表面涂覆光刻膠（6），光刻形成P型集電區(qū)（2）的窗口和發(fā)射區(qū)（5）的窗口；

步驟3，對P型集電區(qū)（2）的窗口和發(fā)射區(qū)（5）的窗口同時注入P型硼雜質(zhì)離子；

步驟4，對P型集電區(qū)（2）再次注入N型磷雜質(zhì)，得到過程高厄利電壓橫向PNP晶體管；

步驟5，將步驟4制得的過程高厄利電壓橫向PNP晶體管進行退火后，形成最終的高厄利電壓橫向PNP晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，注入P型硼雜質(zhì)離子后，去除二氧化硅層（3）表面的光刻膠（6），然后再次涂覆一層光刻膠（6），再次通過光刻形成P型集電區(qū)（2）的窗口，然后進行步驟4。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2中和步驟3中光刻膠（6）的厚度均為1.3μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2和步驟3中，在形成P型集電區(qū)（2）的窗口和發(fā)射區(qū)（5）的窗口前，通過曝光和顯影在光刻膠上形成相對應窗口的圖形。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，注入P型硼雜質(zhì)離子的能量為60keV，注入劑量為4E14cm^-2；步驟4中，注入N型磷雜質(zhì)的能量為120keV，注入劑量1E12cm^-2。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟5中，退火分為兩個階段，第一階段的退火溫度為1050℃ ，退火時間為90min；第二階段的退火溫度為1150℃，退火時間為85min。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，注入P型硼雜質(zhì)離子的能量為50keV，注入劑量1E15cm^-2；步驟4中，注入N型磷雜質(zhì)的能量為60keV，注入劑量2E12cm^-2。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟5中，退火溫度為1100℃，退火時間為 50min。