[发明专利]一种多晶硅发射极晶体管及其制作方法在审

专利信息
申请号: 201511026015.6 申请日: 2015-12-30
公开(公告)号: CN106935638A 公开(公告)日: 2017-07-07
发明(设计)人: 范建超;王训辉 申请(专利权)人: 无锡华润华晶微电子有限公司
主分类号: H01L29/72 分类号: H01L29/72;H01L29/73;H01L21/331;H01L29/08;H01L21/768
代理公司: 北京品源专利代理有限公司11332 代理人: 孟金喆,胡彬
地址: 214135 江苏省无锡市*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 多晶 发射极 晶体管 及其 制作方法
【说明书】:

技术领域

发明实施例涉及半导体技术领域,尤其涉及一种多晶硅发射极晶体管及其制作方法。

背景技术

双极晶体管具有操作速度快、饱和压降小、电流密度大等优点,目前已成为大规模集成电路的常用器件结构之一。传统的集成电路中晶体管发射区的制作方法是先淀积三氯氧磷,然后通过发射区扩散完成晶体管的发射区掺杂,形成具有一定的电流增益和发射极-集电极击穿电压的发射区。该类发射区晶体管存在电流增益低的问题,特别是当集成电路的规模和集成密度增大时,晶体管的尺寸要按比例缩小,发射区结深也必须按比例缩小,当前工艺上常常采用降低器件内基区掺杂浓度的方法减小发射区结深。当发射区结深减少到200nm以下时,少子扩散长度就比发射区结深大,这样使得晶体管的基区电阻率明显增加,电流增益大大减小,发射极-集电极击穿电压降低。

发明内容

本发明提供一种多晶硅发射极晶体管及其制作方法,以达到在器件尺寸减小的同时,所述晶体管的电流增益仍可保持较大水平的目的。

第一方面,本发明实施例提供了一种多晶硅发射极晶体管的制作方法,包括:在P衬底上依次形成N+型的埋层、N-型的外延层以及位于所述外延层两端的第一隔离区和第二隔离区,还包括:

形成纵向贯穿所述外延层的第一N+区,所述第一N+区与所述埋层连通;

在所述第一隔离区、第一N+区、外延层以及第二隔离区上方形成一层第一二氧化硅层;

在所述外延层内的上部且与第二隔离区相邻的位置形成P区;

在所述外延层内的上部与所述P区相邻的位置形成P+区;

在所述第一二氧化硅层上方淀积一层第二二氧化硅层,并通过刻蚀所述第二二氧化硅层在所述第一N+区上方、所述P+区上方部分区域以及所述P区上方部分区域分别对应形成第一接触孔、第二接触孔和第三接触孔;

在所述第二二氧化硅层上方淀积一层第一氮化硅层,并将第一接触孔、第二接触孔和第三接触孔中的所述第一氮化硅层去除;

将所述位于第一接触孔和第三接触孔中的所述第一二氧化硅层去除,并在所述第一接触孔和第三接触孔中形成一层掺杂多晶硅层;

在P区内且位于所述第三接触孔下方的位置形成第二N+区;

将位于所述第二接触孔中的第一二氧化硅层去除,并在所述掺杂多晶硅层上方及第二接触孔中淀积一层金属层。

第二方面,本发明实施例还提供了一种多晶硅发射极晶体管,从下至上依次包括:P衬底、N+型的埋层、N-型的外延层以及位于所述外延层两端的第一隔离区和第二隔离区,其特征在于,还包括:

第一N+区,所述第一N+区与所述埋层连通,所述第一N+区上方设置有第一接触孔;

P+区,所述P+区位于所述外延层内的上部;

P区,所述P区左侧与所述P+区相邻,右侧与所述第二隔离区相邻,并且 所述P区内的上部设有第二N+区;

位于所述第一隔离区、外延层、P+区、P区以及第二隔离区上方由下至上依次有第一二氧化硅层、第二二氧化硅层以及氮化硅层,所述第一二氧化硅层、第二二氧化硅层以及氮化硅层在所述P+区和所述第二N+区上方分别设置有第二接触孔和第三接触孔;

位于所述第一接触孔和第三接触孔中的掺杂多晶硅层,以及位于所述掺杂多晶硅层上的铝合金层。

本发明通过在P衬底上依次形成N+型的埋层、N-型的外延层以及位于所述外延层两端的第一隔离区和第二隔离区、第一N+区、第一二氧化硅层、P区、与P区相邻的P+区、所述第一二氧化硅层上方的第二二氧化硅层,并刻蚀所述第二二氧化硅层形成第一接触孔、第二接触孔和第三接触孔,在P区内且位于所述第三接触孔下方的位置形成第二N+区,在所述第一接触孔和第三接触孔中形成一层掺杂多晶硅层。本发明由于形成了所述掺杂多晶硅层显著提高了电流增益,使得双极器件能够在不降低发射极-集电极穿通电压和不损失电流增益的情况下实现器件的纵向按比例缩小。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种多晶硅发射极晶体管的制作方法的流程示意图;

图2-20是图1所述流程中对应的结构示意图;

图21是本发明实施例的提供的一种多晶硅发射极晶体管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

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