[发明专利]BiCMOS工艺中的寄生PIN器件组合结构及制造方法

权利要求书

1.一种BiCMOS工艺中的寄生PIN器件组合结构，其特征在于：寄生PIN器件组合结构是由多个寄生PIN器件并联而成，各所述寄生PIN器件形成于一P型硅衬底上，有源区通过浅沟槽隔离氧化层进行隔离，各所述寄生PIN器件包括：

一N型区，由形成于所述浅沟槽隔离氧化层底部并横向延伸进入所述有源区的一N型赝埋层组成，通过在所述浅沟槽隔离氧化层中做接触孔并填入金属引出所述N型区；

一I型区，是由形成于有源区中的N型集电极注入区组成，和延伸入所述有源区的所述N型区相接触；

一P型区，由形成于所述有源区表面上的掺有P型杂质的本征基区外延层组成，和所述I型区相接触，所述P型区通过在其上部形成一金属接触引出；

各所述寄生PIN器件的N型区都扩散进入所述有源区并实现各相邻的所述寄生PIN器件间的互相连接，从而实现由多个寄生PIN器件并联而成的所述寄生PIN器件组合结构。

2.如权利要求1所述的BiCMOS工艺中的寄生PIN器件，其特征在于：所述N型赝埋层的杂质浓度范围为1e19cm^-3～1e21cm^-3，通过在所述浅沟槽隔离氧化层底部进行离子注入形成，该离子注入的注入剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2、注入能量小于30KeV、注入杂质为磷或砷或锑。

3.如权利要求1所述的BiCMOS工艺中的寄生PIN器件，其特征在于：所述P型区的本征基区外延层为P型掺杂的硅外延、或锗硅外延、或锗硅碳外延，所述P型掺杂的杂质浓度范围为1e19cm^-3～1e21cm^-3，是通过在位P型掺杂和外基区离子注入形成，所述外基区离子注入的注入杂质为硼或氟化硼、注入剂量为1e14cm^-2～5e15cm^-2、注入能量为2KeV～30KeV。

4.如权利要求1所述的BiCMOS工艺中的寄生PIN器件，其特征在于：所述I型区的集电极注入区的注入杂质为磷或砷、注入剂量为1e12cm^-2～1e15cm^-2、注入能量为100KeV～2000KeV。

5.如权利要求1所述的BiCMOS工艺中的寄生PIN器件，其特征在于：通过控制各所述有源区的长度或宽度使各所述寄生PIN器件的N型区都扩散进入所述有源区并实现各相邻的所述寄生PIN器件间的互相连接。

6.如权利要求1所述的BiCMOS工艺中的寄生PIN器件组合结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、利用浅沟槽刻蚀工艺在一P型硅衬底上形成浅沟槽，并由所述浅沟槽隔离出有源区；

步骤二、通过在所述浅沟槽底部进行N型赝埋层离子注入形成各寄生PIN器件的N型区；

步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅沟槽隔离氧化层；

步骤四、在有源区中进行P型的集电极注入形成各所述寄生PIN器件的I型区；

步骤五、对所述硅衬底进行热退火，各所述寄生PIN器件的N型区在退火过程中纵向扩散和横向扩散并延伸进入所述有源区并和各所述寄生PIN器件的I型区形成接触、同时和相邻的所述寄生PIN器件的N型区形成互相连接；

步骤六、在所述硅衬底表面上形成一本征基区外延层，在各所述寄生PIN器件对应的有源区上定义离子注入窗口、通过所述离子注入窗口对形成于各所述有源区表面上的所述本征基区外延层进行P型的外基区离子注入形成各所述寄生PIN器件的P型区，各所述寄生PIN器件的P型区和各所述寄生PIN器件的I型区形成接触；

步骤七、在各所述寄生PIN器件的N型区上部的所述浅沟槽隔离氧化层中形成深阱接触引出各所述寄生PIN器件的N型区，在各所述寄生PIN器件的P型区上部做金属接触引出各所述寄生PIN器件的P型区。

7.如权利要求6所述方法，其特征在于：步骤二中所述N型赝埋层离子注入的注入剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2、注入能量小于30KeV、注入杂质为磷或砷或锑。