[发明专利]双极晶体管及其制作方法有效
申请号: | 201711486080.6 | 申请日: | 2017-12-29 |
公开(公告)号: | CN108231583B | 公开(公告)日: | 2020-07-10 |
发明(设计)人: | 李龙;梅小杰;张泽清;吴建忠;杨东 | 申请(专利权)人: | 深圳市金誉半导体有限公司 |
主分类号: | H01L21/331 | 分类号: | H01L21/331;H01L21/28;H01L29/417;H01L29/735 |
代理公司: | 深圳市兰锋知识产权代理事务所(普通合伙) 44419 | 代理人: | 曹明兰 |
地址: | 518000 广东省深圳市龙华新区*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 双极晶体管 及其 制作方法 | ||
1.一种双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述制作方法包括以下步骤:
提供P型衬底,在所述P型衬底上形成N型埋层,在所述N型埋层上形成N型外延,通过光刻及刻蚀形成贯穿所述N型外延及所述N型埋层并延伸至所述P型衬底中的隔离沟槽,在所述隔离沟槽中形成填充物,
形成贯穿所述N型外延层并延伸至所述N型埋层中的N阱,在所述N型外延层、所述隔离沟槽及所述N阱上形成氧化层,所述氧化层包括贯穿的所述氧化层且对应所述N型外延层的第一开口;
在所述氧化层及所述第一开口处的N型外延层上形成第一多晶硅层;
在所述第一多晶硅层上形成氧化硅层,在所述氧化硅层上形成光刻胶;
利用所述光刻胶对所述第一多晶硅层及所述氧化硅层进行刻蚀,从而形成位于部分所述氧化层及部分所述第一开口处的N型外延层上的基极多晶硅及位于所述基极多晶硅上的氧化硅;
利用所述第一开口对所述N型外延层做基区注入及高温扩散,从而形成位于所述N型外延表面的基区浅结及连接所述基区浅结并延伸至所述基极多晶硅下方的P型接触区;
在所述基极多晶硅及所述氧化硅的侧壁形成隔离侧墙;
在所述基区浅结上、所述氧化硅层上、所述氧化层上及所述隔离侧墙上形成第二多晶硅层;
对所述第二多晶硅层进行发射极扩散,将所述第二多晶硅层中的离子驱入所述基区浅结从而在所述基区浅结表面形成发射结;
在所述第二多晶硅层上依序形成氮化钛层及金属钛层,并对所述氮化钛层及金属钛层进行快速热退火工艺;
去除所述氧化层上、所述氧化硅层上及所述隔离侧墙上的所述第二多晶硅层、氮化钛层及金属钛层,所述位于所述基区浅结上的第二多晶硅层、氮化钛层及金属钛层共同作为发射极多晶硅。
2.如权利要求1所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述制作方法还包括以下步骤:在所述氧化层、所述氧化硅层、所述隔离侧墙及所述发射极多晶硅上形成介质隔离层;
形成贯穿所述介质隔离层及所述氧化层且对应所述N阱的第一接触孔、贯穿所述介质隔离层及所述氧化硅层且对应所述基极多晶硅的第二接触孔、以及贯穿所述介质隔离层且对应所述发射极多晶硅的第三接触孔;
形成通过所述第三接触孔连接所述发射极多晶硅的发射极、通过所述第二接触孔连接所述基极多晶硅的基极及通过所述第三接触孔连接所述N阱的集电极。
3.如权利要求1所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述第一开口处的基极多晶硅位于所述第一开口的两侧并围成第二开口,所述第二开口的宽度为0.8um。
4.如权利要求3所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述隔离侧墙的厚度为0.3um,所述第一多晶硅层的厚度为500埃。
5.如权利要求4所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述第二多晶硅层采用原位掺杂的方式淀积形成,厚度为200埃。
6.如权利要求5所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述第二多晶硅层的淀积温度在800摄氏度至850摄氏度之间的范围内,淀积时间在30秒至40秒的范围内。
7.如权利要求6所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述发射结的结深为0.3um。
8.如权利要求6所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述氮化钛层的厚度为200埃,所述金属钛层的厚度为1000埃。
9.如权利要求6所述的双极晶体管的制作方法,其特征在于:所述快速热退火的温度低于所述第二多晶硅层的淀积温度,所述快速热退火的温度在650摄氏度至700摄氏度的范围内。
10.一种双极晶体管,其特征在于:所述双极晶体管包括P型衬底、在所述P型衬底上形成的N型埋层、在所述N型埋层上形成的N型外延、贯穿所述N型外延及所述N型埋层并延伸至所述P型衬底中的隔离沟槽,在所述隔离沟槽中形成填充物、贯穿所述N型外延层并延伸至所述N型埋层中的N阱、在所述N型外延层、所述隔离沟槽及所述N阱上形成氧化层、贯穿所述氧化层且对应所述N型外延层的第一开口、位于部分所述氧化层及部分所述第一开口处的N型外延层上的基极多晶硅及位于所述基极多晶硅上的氧化硅、位于所述N型外延表面的基区浅结、连接所述基区浅结并延伸至所述基极多晶硅下方的P型接触区及位于所述基区浅结表面的发射结、在所述基极多晶硅及所述氧化硅的侧壁形成隔离侧墙、在所述发射结上形成的发射极多晶硅、在所述氧化层、所述氧化硅层、所述隔离侧墙及所述发射极多晶硅上形成的介质隔离层、贯穿所述介质隔离层及所述氧化层且对应所述N阱的第一接触孔、贯穿所述介质隔离层及所述氧化硅层且对应所述基极多晶硅的第二接触孔、以及贯穿所述介质隔离层且对应所述发射极多晶硅的第三接触孔、通过所述第三接触孔连接所述发射极多晶硅的发射极、通过所述第二接触孔连接所述基极多晶硅的基极及通过所述第三接触孔连接所述N阱的集电极,所述发射极多晶硅包括依序形成的第二多晶硅层、氮化钛层与金属钛层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造