[发明专利]一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺

权利要求书

1.一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）选择一种高浓度掺杂的N-型硅衬底（50）作为NPN晶体管的非本征集电区，N-型硅衬底（50）背面在晶体管生产工艺流程完成后，进行减薄、蒸金，用于形成晶体管的集电极（C）；在N-型硅衬底（50）的顶部是N-型低浓度掺杂的外延硅（52）作为NPN晶体管的本征集电区；

（2）通过热氧化工艺在外延硅（52）表面生产一层薄的二氧化硅（53），紧接着再通过LPCVD工艺淀积厚度为1500埃的氮化硅（54），用光刻技术给出沟槽图形；用干法刻蚀技术依次局部刻蚀掉氮化硅（54）、二氧化硅（53）和外延硅（52）以形成沟槽（55）；

（3）通过离子注入工艺技术将杂质元素硼预掺杂到沟槽（55）下方的沟槽场区硅（59）中；

（4）通过高温热氧化工艺进行沟槽（55）的第一步场氧化形成部分场氧化层（51）；在沟槽（55）的第一步场氧化热过程的同时，预掺杂到沟槽场区硅（59）中的硼被向下推进到2.5微米到5.5微米的深度，其浓度相应降低；然后在氮化硅（54）的上方用光刻胶（56）保护晶体管的有源区，并在氮化硅（54）的两端露出结终端硼离子的注入窗口（57），通过注入窗口（57）注入硼离子；

（5）结终端硼离子从注入窗口（57）注入完成后，将光刻胶（56）去除；进行沟槽（55）的第二步场氧化形成场氧化层（58），在沟槽（55）的第二步场氧化热过程的同时，注入的结终端硼离子被推进到1.0微米到5.0微米的深度，预掺杂到沟槽场区硅（59）中的硼被向下推进到更进一步（3.5微米到6.5微米）的深度，其浓度降低到低于N-型外延硅（52）中的N-型掺杂浓度，并且由于预反掺杂的硼杂质横向扩散，结终端硼和预反掺杂硼两者交叠在一起，形成P-型结终端层与N-型外延层的冶金结；

（6）沟槽（55）场氧化层形成后，用热磷酸腐蚀去除掉保护晶体管有源区的氮化硅（54）；为了有利于后面的各步光刻工艺，用返刻平坦化工艺技术将高出有源区硅平面的沟槽（55）场氧化层刻蚀掉；

（7）采用传统的浅结基区工艺形成本征基区（66）、浓硼离子注入工艺形成欧姆接触的非本征基区（68）、浓砷离子注入工艺形成发射区（70）；通过热过程杂质激活工艺后，就组成了P-型区与N-型本征集电区形成的PN冶金结（65）；在淀积一层介质材料（72）后，光刻和刻蚀以形成基极（B）和发射极（E）的接触孔，再进行硅化物工艺处理以降低电极的接触电阻，金属布线工艺形成各电极的金属连接线条（76）；最后，运用钝化层工艺保护晶体管表面不受环境的影响。

2.根据权利要求1所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：所述N-型硅衬底（50）的晶向可以是<111>或者<100>，优选为<111>晶向，N-型硅衬底（50）的电阻率选为不大于0.003Wcm；外延硅（52）的电阻率为0.1Wcm至3.5Wcm，厚度为2微米至20微米。

3.根据权利要求2所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：所述N-型硅衬底（50）所掺的杂质元素可以是砷、磷或锑中的一种，优选为砷。

4.根据权利要求3所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：步骤（2）中所述的沟槽（55）的深度为0.3微米至2.5微米。

5.根据权利要求4所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：步骤（3）中硼离子的注入剂量范围为5.0E11至5.0E13个离子每平方厘米，注入能量小于40KeV。

6.根据权利要求5所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：步骤（4）中对沟槽（55）进行热氧化的温度为1050℃-1200℃，形成的部分场氧化层（51）的厚度为0.5微米至3.0微米，其中对窗口（57）中注入的硼离子剂量为5.0E12-5.0E14个离子每平方厘米。

7.根据权利要求6所述的一种提高双极型晶体管BVcbo的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中所述的场氧化层（58）的总厚度为1.0微米到3.5微米。