[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

包括发射极、基极和集电极的双极结晶体管(BJT)，基于从发射极发射的电荷的移动方向，可被分为垂直型BJT或水平型BJT。

在垂直型BJT中，从发射极发射的电荷沿着垂直方向移动到垂直型BJT的半导体基板的表面，并流向集电极。

在垂直型BJT中的发射极通常具有第一导电类型，基极具有第二导电类型并密封发射极，以及集电极具有第一导电类型并密封基极。第一导电类型可以是P-型导电型以及第二导电类型可以是N-型导电型，以形成PNP晶体管。可选择的是，第一导电类型可以是N-型导电型以及第二导电类型可以是P-型导电型，以形成NPN晶体管。

发明内容

提供一种具有窄的基极宽度的半导体器件。进一步，也提供一种用于制造所述半导体器件的方法。

在一个实施例中，一种用于制造半导体器件的方法包括：通过将第二导电类型的杂质离子注入半导体基板在第一导电类型的半导体基板中形成第二导电类型的集电极区域；通过将第一导电类型的杂质离子注入集电极区域在集电极区域中形成第一导电类型的基极区域；通过将第二导电类型的杂质离子注入基极区域中形成第二导电类型的发射极区域；通过将第二导电类型的高浓度杂质离子注入发射极区域在发射极区域中形成发射极；通过将第二导电类型的高浓度杂质离子注入集电极区域在集电极区域中形成集电极；以及通过将第一导电类型的高浓度杂质离子注入半导体基板中在半导体基板中形成基极。

在另一实施例中，一种半导体器件包括：第一导电类型的半导体基板；形成在半导体基板中的第二导电类型的集电极区域；形成在半导体基板和集电极区域中的第一导电类型的基极区域；形成在基极区域中的第二导电类型的发射极区域；形成在集电极区域中的第二导电类型的集电极；以及形成在发射极区域中的第二导电类型的发射极。

下面将结合附图具体描述组成本发明的一个或多个实施例。对于本领域技术人员其它的特征将从具体描述和附图，以及附加权利要求中明显得到。

附图说明

图1至图5为根据构成本发明的实施例制造半导体器件的截面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图示出的例子，对根据构成本发明的实施例的制造半导体器件的方法进行详细的描述。

图5为根据构成本发明的实施例的半导体器件。

参见图5，半导体器件包括形成在P型半导体基板10上的P型基极20和N型集电极区域11。

另外，P型杂质离子被深地注入以及N型杂质离子被浅地注入到N型集电极区域11，以形成扩散到P型半导体基板10中的P型基极区域14和N型发射极区域16。

这里，可使用利用N型和P型杂质离子之间扩散系数差值的自对准(self-aligning)工艺形成发射极区域16和基极区域14。在一个实施例中，利用在大约900-1100℃的温度下持续进行大约30-60秒的快速热处理(RTP)可用于使基极区域14的宽度最小化。

N型杂质可被注入到N型集电极区域11和N型发射极区域16中以形成集电极18和发射极19。

在一个实施例中，集电极18和发射极19之间的电流可在水平方向上流动，且可使用RTP使得基极14的宽度最小化。

在下文中，将详细描述制造本发明的半导体器件的方法。

图1至图5为根据构成本发明的实施例制造半导体器件的截面示意图。应当理解下面描述的N型杂质离子和P型杂质离子可以互相交换，以便在某些实施例中实现PNP晶体管和/或NPN晶体管。

参见图1，在P型半导体基板10上应用光阻材料形成第一光阻图形12，并显影和曝光光阻材料。然后，利用第一光阻图形12作为掩膜将N型杂质离子注入P型半导体基板10中而形成集电极区域11。

参见图2和3，在半导体基板10上应用光阻材料以形成第二光阻图形13，并显影和曝光光阻材料。然后，利用第二光阻图形13作为掩膜将P型杂质离子注入集电极区域11中，以形成P型基极区域14。进一步，可将N型杂质离子注入集电极区域11中以形成N⁺发射极区域16。

在一个实施例中，P型杂质离子可包括硼(B)，N型杂质离子可包括磷(P)和/或砷(As)。杂质处理可用于形成N⁺发射极区域16。

由于N型杂质离子具有与P型杂质离子不同的扩散系数，P型基极区域14的宽度可以被自对准。即，由于P型杂质离子的扩散系数大于N型杂质离子，扩散处理在水平方向比在垂直方向上快，从而产生自对准的基极宽度。