[其他]半導體器件

無效

• 申請號: 86101884
• 申請日: 1986-03-22
• 公開（公告）號: CN86101884A
• 公開（公告）日: 1986-11-12
• 發明（設計）人: 彼得·丹尼斯·斯科維爾;彼得·夫里德·布洛姆利;羅格·萊斯利·巴克;加里·約翰·托姆金斯
• 申請（專利權）人: ITT工業公司
• 主分類號: H01L21/18
• 分類號: H01L21/18;H01L29/72
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙越

本發明涉及半導體器件，特別是涉及帶有多晶硅發射極的雙極晶體管及其制造方法。

多晶硅發射極的應用改進了雙極晶體管的性能。這種類型器件的幾種自對準的方法已經發表，例如Tang????D，IEEE????JSSC????SC17????1983????P226和SaKai????T.，IEEE????EIDM????Techn，Dry，1983P，16。這些方法是依靠使用多晶硅基極接觸，因此需要二層多晶硅。

根據本發明的一個方面，提供了制造雙極晶體管的方法，包括在未氧化的基區的表面上確定多晶硅發射極臺面的工藝步驟，此基區是置于半導體襯底上的，包括將晶體管臺面的側壁和露出的基區未氧化的表面氧化的工藝步驟，還包括將基極接觸區注入到與基區接觸的襯底上，至少使用一個氧化的臺面側壁作為注入掩模，從而基極接觸區與發射極可自行對準。

根據本發明的另一面，提供了一雙極晶體管，它包括一個與基區接觸的多晶硅發射極臺面和包括一個基極接觸，具有氧化的側壁的發射極，該側壁在晶體管的制作中，作為用于基極接觸的自對準。

本發明的實施例將參照附圖描述，其中：

圖1到圖6表明了根據本發明的一個實施例。在制造自對準基極接觸中的連續工藝階級的剖面示意圖。

圖7表明了通過全部自對準的多晶硅發射極雙極晶體管的剖面。

首先參照圖1到圖6對制造自對準基極接觸所需要的連續工藝階段進行描述。對一個n型單晶硅襯底1進行氧化，以形成二氧化硅的表面層2。施加一個光刻膠層3，并用適合的掩膜（未示出），在光刻膠層3開了一個窗口4，此窗口4確定了基區的面積（圖1）。例如，用硼離子注入，注入產生基極5。在此注入后用基極掩膜（光刻膠層3）腐蝕掉窗口4所露出的氧化部分以確定在其中形成發射極的面積。去掉光刻膠層3（圖2）。如果為產生一個界面氧化需要表面處理，那么現在可使用這種表面處理。然后，淀積一層多晶硅層6并做n⁺摻雜比如可用砷或磷。在確定發射區后，將多晶硅6進行干法腐蝕，以產生圖4的結構，該結構帶有大體上處于中心的n⁺多晶硅臺面或發射極7。控制干法腐蝕以得到在單晶硅襯底1上的很好的各向異性和高的選擇能力。我們已經示出了一個10∶1的選擇性。對典型的層厚度和過腐蝕，這在多晶硅腐蝕的過程中會導致小于500A（0.05μm）的基極消耗。然后給這個結構制備氧化側壁隔離層8（圖5）。該隔離層比如可用我們懸而未決的申請NO.（流水號NO.）（P.D。Scovell-R.L.Baker 14-6）所描述的方法或用適合于淀積氧化的活性離子腐蝕（RIE）的方法產生。在我們未決的申請中描述的方法包括在多晶硅臺面（發射極）上氮化硅復蓋層的使用，和在低溫下氧化臺面的側壁，低溫最好是在低于900℃，為的是充分利用多晶硅和單晶硅不同的氧化速率的全部優點。這步工藝的結果是形成了一N型區9。然后，給這個結構制備一層光刻膠層10（圖6），它是用適合的掩膜（未示出）形成圖形的，以提供窗口11，也就是確定P⁺接觸掩膜。進行基極接觸注入，比如用硼，以產基極接觸12，由于使用多晶硅和側壁隔離區8作為P⁺接觸掩膜的角色，它能與多晶硅發射區7自行對準。為完成圖6結構的雙極晶體管，需要一收集極到襯底的接觸（未示出）一起適當地金屬化，例如可提供到基極，收集極接觸和到多晶硅發射極的外部電接觸。

圖7中示出了一個完整雙極晶體管的剖面。該晶體管的集電極13是靠多晶硅條14（對準臺面）與發射極邊對準的，該多晶硅14是在腐蝕工序中用與發射極臺面7同樣的掩膜確定的。條14的側壁17也按發射極7的側壁那樣被氧化。施加一層光刻膠層15，使用一個掩膜（未示出）形成圖形，以提供用于砷注入，比如用于收集極接觸13的窗口16。由于條14的最外的氧化邊限確定著收集極的接觸邊限，因而掩膜只需要一個“要求不高的”掩膜，光刻膠只需要保護此區以使收集極接觸材料不被注入該區。多晶硅條的邊限確定了發射邊限和收集極接觸之間的距離。因而該器件是全部自對準的。

基極接觸的自對準是采用單層多晶硅和側壁這種方法來獲得的，因此與采用前面參照的已知方法所需要的二層多晶硅相比是簡化了。