[发明专利]一种提高了BVceo的双极型晶体管及其生产工艺

权利要求书

1.一种提高了BVceo的双极型晶体管，其特征在于，

包括高浓度掺杂的N-型硅衬底（50），所述N-型硅衬底（50）的顶部设置有N-型外延硅（52）；

所述N-型外延硅（52）表面通过离子注入工艺预反掺杂有杂质P-型元素硼；

所述N-型外延硅（52）的两侧通过沟槽、两步氧化和平坦化工艺技术形成有平坦氧化层（62）；

两个所述平坦氧化层（62）之间的N-型外延硅（52）的上表面设有本征基区（66），所述本征基区（66）的内侧设有两个非本征基区（68），两个所述非本征基区（68）之间设置有发射区（70）；所述本征基区（66）的外侧通过热过程杂质激活工艺形成的第二冶金结（64）；

所述N-型外延硅（52）的上面还淀积有介质材料（72），所述非本征基区（68）和发射区（70）处的介质材料（72）上通过光刻和刻蚀形成基极B和发射极E的接触孔，所述接触孔中设有金属连接线条（76）。

2.根据权利要求1所述的双极型晶体管的生产工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：

（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，所述N-型硅衬底（50）的背面在NPN晶体管生产工艺流程完成后，进行减薄、蒸金，用于形成NPN晶体管的集电极C；在所述N-型硅衬底（50）的顶部选择一种低浓度掺杂的N-型外延硅（52）作为NPN晶体管的本征集电区；

（2）通过离子注入工艺将杂质P-型元素硼预反掺杂到N-型外延硅（52）表面；

（3）通过热氧化工艺在所述N-型外延硅（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）,并用光刻技术给出沟槽（55）的图形；用干法刻蚀技术依次局部刻蚀掉氮化硅（54）、二氧化硅（53）和N-型外延硅（52）以形成沟槽（55）；

同时预反掺杂到沟槽区域硅中的硼在沟槽（55）刻蚀过程中被刻蚀掉，而预反掺杂到两沟槽（55）之间的有源区外延硅中的硼不受影响；

（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）；

所述沟槽（55）在第一步场氧化热过程的同时，预反掺杂到有源区外延硅中的硼被推进到一定的深度，其浓度相应降低；

然后在氮化硅（54）的上方用光刻胶（56）保护NPN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），通过所述注入窗口（57）注入硼离子；

（5）所述硼离子注入完成后，将所述光刻胶（56）去除；进行所述沟槽（56）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，形成P-型结终端层与N-型外延层的第一冶金结（60）；

同时预反掺杂到有源区外延硅中的硼相对于步骤（4）则被推进到更进一步的深度，其浓度进一步降低；

（6）所述沟槽（55）的场氧化层（58）形成后，用热磷酸腐蚀去除掉保护NPN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场氧化层（58）刻蚀掉，所述场氧化层（58）平坦化后形成平坦氧化层（62）；

（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第二冶金结（64）；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，通过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NPN晶体管表面不受环境的影响。

3.根据权利要求2所述的双极型晶体管的生产工艺，其特征在于，

步骤（1）中，所述N-型硅衬底（50）的晶向可以是<111>或者<100>。

4.根据权利要求2所述的双极型晶体管的生产工艺，其特征在于，

步骤（1）中，所述N-型硅衬底（50）的电阻率不大于0.003Ωcm；所述N-型外延硅（52）的电阻率为0.1Ωcm至3.5Ωcm，厚度为2微米至20微米。