[发明专利]BiCMOS工艺中的寄生PIN器件及制造方法

权利要求书

1.一种BiCMOS工艺中的寄生PIN器件，其特征在于：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，所述寄生PIN器件包括：

一I型区，是由形成于有源区中的N型集电极注入区组成；

一N型区，由形成于所述有源区侧面的所述浅沟槽隔离氧化层底部的N型赝埋层组成；所述N型区和所述有源区相隔一段距离，所述N型区和延伸到所述浅沟槽隔离氧化层底部的所述I型区相接触；在所述N型区顶部的所述浅沟槽隔离氧化层中形成有深孔接触，所述深孔接触和所述N型区接触并将所述N型区引出；

一P型区，由形成于所述有源区表面上的掺有N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。

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^-2～1e15cm^-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^-2～5e13cm^-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：所述N型区和所述有源区间相隔的距离根据所述寄生PIN器件的隔离性能需求进行确定，该距离越大，所述寄生PIN器件的隔离性能越好。

6.一种BiCMOS工艺中的寄生PIN器件的制造方法，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N型区，所述N型区和所述有源区相隔一段距离；

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I型区，所述I型区还延伸到所述浅沟槽隔离氧化层的底部；

步骤五、对所述硅衬底进行热退火，所述N型区在退火过程中纵向扩散和横向扩散并和所述I型区在所述浅沟槽隔离氧化层的底部形成接触；

步骤六、在所述有源区表面上形成一本征基区外延层、并对所述本征基区外延层进行P型的外基区离子注入形成P型区，该P型区和所述I型区形成接触；

步骤七、在所述N型区上部的所述浅沟槽隔离氧化层中形成深孔接触引出所述N型区，在所述P型区上部做金属接触引出所述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。

8.如权利要求6所述方法，其特征在于：步骤四中所述集电极注入的注入杂质为磷或砷、注入剂量为1e12cm^-2～51e13cm^-2、注入能量为100KeV～2000KeV。

9.如权利要求6所述方法，其特征在于：步骤六中所述本征基区外延层为在位P型掺杂的硅外延、或锗硅外延、或锗硅碳外延，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^-2～1e15cm^-2、注入能量为2KeV～30KeV。

10.如权利要求6所述方法，其特征在于：所述N型区和所述有源区间相隔的距离根据所述寄生PIN器件的隔离性能需求进行确定，该距离越大，所述寄生PIN器件的隔离性能越好。