[发明专利]采用磷埋层及浓磷埋层技术的双极横向PNP管制作工艺

摘要

本发明公布了一种采用磷埋层及浓磷埋层技术的双极横向PNP管制作工艺，包括如下步骤，投料、氧化、磷埋层光刻、注入、磷埋层退火、硼埋层光刻、注入、浓磷埋层光刻、注入、浓磷埋层退火、N型外延、深磷扩散、隔离扩散、基区注入、浓硼注入、基区退火、N+扩散、接触孔光刻、腐蚀、一铝溅射、介质淀积、通孔光刻、刻蚀、二铝溅射、压点光刻、刻蚀。采用磷埋层及浓磷埋层技术的双极工艺制作的横向PNP管，其面积可比采用锑埋层技术缩小约35%。这将极大的降低微电子产品设计及流片成本，提高产品的市场竞争力及占有率，从而推动国际集成电路不断向更高品质及更低碳环保方向发展。

主权项

1.一种采用磷埋层及浓磷埋层技术的双极横向PNP管制作工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：1）投料：采用P型基片，晶向为<100>；2）氧化：在基片表面氧化，氧化层厚度为7000Å～8000Å；3）磷埋层光刻、注入：在横向PNP管埋层区部位注入磷，注入能量80KeV～100KeV，注入剂量6E14～8E14Atoms/cm²，杂质为磷；4）磷埋层退火：退火温度为1100℃～1200℃，先通300～320分钟氮气，再通90～110分钟氧气；5）硼埋层光刻、注入：在横向PNP管硼埋区部位注入硼，注入能量80KeV～100KeV，注入剂量2E14～4E14Atoms/cm²，杂质为硼；6）浓磷埋层光刻、注入：在横向PNP管基区部位注入浓磷，注入能量80KeV～100KeV，注入剂量2E15~3E15Atoms/cm²，杂质为磷；7）浓磷埋层退火：退火温度1100℃～1150℃，通入80～100分钟氮气；8）N型外延：在横向PNP管基区部位外延，厚度7～9微米，电阻率1～3Ω·cm；9）深磷扩散：扩散部位为PNP管基区,深磷预扩1050℃～1080℃，先通3～5分钟氮气和氧气，接着通15～25分钟磷源，最后通46分钟氮气和氧气；深磷再扩为1100℃～1150℃，先通3～5分钟氧气，接着通70～80分钟氢气和氧气，最后通4～6分钟氧气；10）隔离扩散：扩散部位为隔离槽，目的是与硼埋层对通,隔离预扩为800℃～950℃，先通5～8分钟氮气和氧气，接着通15～20分钟硼源，最后通8～12分钟氮气和氧气，隔离再扩为1150℃～1200℃，通入10～12分钟氮气和氧气；11）基区注入：注入部位为基区、电阻区,基区注入能量为50KeV～80KeV，剂量为5E14～8E14Atoms/cm²，杂质为硼；12）浓硼注入：注入区域为横向PNP管发射区、集电区，注入能量为60KeV，剂量为8.0E14Atoms/cm²，杂质为硼；13）基区退火：退火温度1050℃～1100℃，通入40～60分钟氮气,14）N+扩散：扩散部位为横向PNP管基极欧姆接触区,N+予扩为850℃～950℃，先通3～5分钟氮气和氧气，接着通9～15分钟磷源，最后通4～6分钟氮气和氧气；N+再扩为1000℃～1150℃，先通3～5分钟氧气，接着通30～50分钟氢气和氧气，最后通4～6分钟氧气；15）接触孔光刻、腐蚀：采用湿法的方法刻蚀，以形成良好的表面状态；16）一铝溅射：在基片表面上溅射1.5～2.5微米铝硅铜；17）介质淀积：在基片表面上淀积18000～22000埃氮化硅；18）通孔光刻、刻蚀：刻出一铝与二铝之间连接的通孔区域，19）二铝溅射：溅射2.0～3.5微米铝硅铜，采用厚铝；20）压点光刻、刻蚀：刻出芯片压点区域。