[发明专利]垂直寄生型PNP三极管及制造方法

权利要求书

1.一种垂直寄生型PNP三极管，形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，其特征在于：垂直寄生型PNP三极管的集电区由形成于所述有源区中的一P型离子注入区组成，所述集电区深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述集电区横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部；

在所述有源区周侧的所述浅槽场氧底部形成有一槽，在所述槽中填充有多晶硅，由填充于所述槽中的所述多晶硅形成多晶硅赝埋层，在所述多晶硅赝埋层中掺入有P型杂质，所述P型杂质还扩散至所述多晶硅赝埋层周侧的所述硅衬底中形成第一P型掺杂区，由所述多晶硅赝埋层和所述第一P型掺杂区组成集电极连接层，所述集电极连接层和所述集电区在所述浅槽场氧的底部相接触；在所述多晶硅赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触，所述深孔接触和所述多晶硅赝埋层接触并引出集电极。

2.如权利要求1所述的垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述槽的宽度小于等于所述浅槽场氧的底部宽度，所述槽的深度为0.05微米～0.3微米。

3.如权利要求1所述的垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述垂直寄生型PNP三极管的基区由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述基区位于所述集电区上部并和所述集电区相接触；在所述有源区上部形成有N型多晶硅，所述N型多晶硅和所述基区相接触并作为所述基区的引出端，在所述N型多晶硅上形成有金属接触，该金属接触和所述N型多晶硅接触并引出基极。

4.如权利要求1所述的垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述垂直寄生型PNP三极管的发射区由形成于所述有源区上部的一P型锗硅外延层组成，所述发射区和所述基区相接触，在所述发射区上形成有金属接触，该金属接触和所述发射区接触并引出发射极。

5.一种垂直寄生型PNP三极管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在硅衬底上形成硬掩模层，采用光刻刻蚀工艺对所述硬掩模层进行刻蚀形成浅沟槽和有源区的图形，其中所述有源区上被所述硬掩模层保护，所述浅沟槽上的所述硬掩模层被去除；以所述硬掩模层为掩模对所述硅衬底进行刻蚀形成浅沟槽；

步骤二、在刻蚀形成所述浅沟槽后的所述硅衬底上淀积氧化膜，并对所述氧化膜进行刻蚀，将位于所述浅沟槽底部的所述氧化膜去除，在所述浅沟槽的侧壁表面形成由所述氧化膜组成的内壁；

步骤三、利用所述硬掩模层和所述内壁做掩模，对所述硅衬底的整个表面进行全面刻蚀，将未被保护的所述浅沟槽底部的所述硅衬底去除一定厚度形成一槽；

步骤四、在所述槽中选择性生长多晶硅，所述多晶硅的厚度和所述槽的深度相同，所述多晶硅将所述槽填平形成多晶硅赝埋层；

步骤五、进行N型离子注入在所述有源区中形成基区，所述基区的N型离子注入要穿过所述硬掩模层；

步骤六、在所述多晶硅赝埋层中进行P型杂质离子注入；

步骤七、对步骤五和步骤六中注入的杂质进行退火推进，所述多晶硅赝埋层中的P型杂质退火过程中会在所述多晶硅赝埋层中扩散并扩散至所述多晶硅赝埋层周侧的所述硅衬底中形成第一P型掺杂区，由所述多晶硅赝埋层和所述第一P型掺杂区组成集电极连接层；

步骤八、去除所所述硬掩模层和所述内壁，在所述浅沟槽中填充浅槽场氧；采用CMOS工艺中的P阱注入工艺在所述有源区中进行P型离子注入形成集电区，形成的所述集电区深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述集电区横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部；所述集电区的顶部和所述基区相接触；所述集电极连接层和所述集电区在所述浅槽场氧的底部相接触；

步骤九、形成发射区，通过在所述有源区上方生长一P型锗硅外延层并刻蚀形成，所述发射区的大小小于所述有源区并和所述基区相接触；

步骤十、在所述有源区上部形成N型多晶硅，所述N型多晶硅和所述基区相接触并作为所述基区的引出端；

步骤十一、在所述多晶硅赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成深孔接触，所述深孔接触和所述多晶硅赝埋层接触并引出集电极；在所述N型多晶硅上形成金属接触，该金属接触和所述N型多晶硅接触并引出基极；在所述发射区上形成金属接触，该金属接触和所述发射区接触并引出发射极。

6.如权利要求5所述的垂直寄生型PNP三极管的制造方法，其特征在于：步骤二中所述内壁的厚度为0.05微米～1500微米。