專利名稱：多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三極管結(jié)構(gòu)及其制備工藝，尤其是一種多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)及其制備工藝，屬于半導(dǎo)體三極管的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多晶發(fā)射極結(jié)構(gòu)是一種成熟的三極管結(jié)構(gòu)，多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)因?yàn)槠涓哳l特性和高增益特性而廣泛應(yīng)用。多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)可以作分立器件，也可以集成在集成電路中。作分立器件使用時(shí)，發(fā)射極串聯(lián)電阻RE會(huì)限制其頻率特性和輸出能力，為了減小 RE，可以在多晶發(fā)射極上直接開(kāi)接觸孔，但這樣會(huì)影響管子的放大倍數(shù)HFE以及管子發(fā)射極結(jié)的可靠性；在集成電路中，由于管子較小，RE的影響相對(duì)小些，因此多晶發(fā)射極結(jié)構(gòu)較常由于集成電路中，而分立器件則較少采用。常規(guī)多晶發(fā)射極結(jié)構(gòu)的制作工藝流程具體步驟如下對(duì)應(yīng)圖A-l、_6(圖中只畫(huà)出了一組基極接觸和發(fā)射極部分，集電極從背面接出，其他部分未畫(huà)出，下同)
(1 )、區(qū)域1是外延半導(dǎo)體材料區(qū)域7表示高摻雜P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)域，區(qū)域8表示 P型基區(qū)注入?yún)^(qū)域。淀積或低熱預(yù)算氧化生長(zhǎng)IOOnm的SW2 (區(qū)域2);再淀積一層約150nm 的Si3N4 (區(qū)域3)；如圖A-I所示。(2)、光刻開(kāi)發(fā)射極窗口 腐蝕Si3N4 (區(qū)域3)、Si& (區(qū)域2)形成發(fā)射極窗口 9，去膠；如圖A-2所示。(3)、漂自然氧化層和界面處理，淀積發(fā)射極多晶(區(qū)域4)約150nm 300nm，對(duì)多晶發(fā)射極進(jìn)行N型雜質(zhì)注入，退火，形成N型發(fā)射區(qū)10 ；如圖A-3所示。(4)、多晶光刻腐蝕淀積PMD介質(zhì)(區(qū)域5)；如圖A-4所示。(5)、接觸孔光刻腐蝕，開(kāi)基區(qū)接觸孔12，腐蝕PMD介質(zhì)(區(qū)域5)，腐蝕Si3N4 (區(qū)域 3)，腐蝕SiA (區(qū)域2);開(kāi)多晶發(fā)射區(qū)接觸孔，腐蝕PMD介質(zhì)(區(qū)域5)。為了減小多晶串聯(lián)電阻，發(fā)射區(qū)接觸孔可以直接開(kāi)在發(fā)射極上，如圖A-5所示。但為了減小接觸孔腐蝕對(duì)發(fā)射極結(jié)的影響，也可以如圖A-6那樣開(kāi)接觸孔；再淀積金屬(區(qū)域6) 1. 1 μ m。( 6 )、之后對(duì)上述半導(dǎo)體材料做保護(hù)層工藝，具體過(guò)程略。如前所述，盡管多晶發(fā)射極三極管具有高頻和高增益特性，但是由于發(fā)射極串聯(lián)電阻RE的限制，一般用于集成電路中做小器件使用，當(dāng)具有一定輸出能力和功率要求時(shí)， 上述結(jié)構(gòu)和工藝就無(wú)法滿足，因?yàn)榇蟪叽绲亩嗑Оl(fā)射極三極管的RE將顯著增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)及其制備工藝，其工藝步驟簡(jiǎn)單，提高多晶發(fā)射極三極管的使用范圍，降低加工成本。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述一種多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體三極管的截面上，包括具有兩個(gè)相對(duì)主面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體基板，半導(dǎo)體基板包括第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括第一導(dǎo)電類型外延層，所述第一導(dǎo)電類型外延層內(nèi)的上部設(shè)有第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)及第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)域；半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)有復(fù)合介質(zhì)層；所述復(fù)合介質(zhì)層上設(shè)有發(fā)射區(qū)接觸孔及基區(qū)接觸孔，發(fā)射區(qū)接觸孔與基區(qū)接觸孔從復(fù)合介質(zhì)層向下延伸到半導(dǎo)體基板的第一主面上；其特征是
所述發(fā)射區(qū)接觸孔的下方設(shè)有第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)，所述第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)位于第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)內(nèi)的上部；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)填充有導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅上設(shè)有發(fā)射極金屬，基區(qū)接觸孔內(nèi)設(shè)有基極金屬。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述復(fù)合介質(zhì)層包括位于半導(dǎo)體基板第一主面上的二氧化硅層及位于所述二氧化層上的氮化硅層。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)的濃度大于第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)的濃度。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述發(fā)射極金屬與基極金屬為同一制造層。5、一種多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是，所述制備工藝包括如下步驟
(a)、提供具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板包括第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括第一導(dǎo)電類型外延層；
(b)、在半導(dǎo)體基板的第一主面上進(jìn)行多次注入第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，在第一導(dǎo)電類型外延層上得到第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)與第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)；
(C)、在半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)置復(fù)合介質(zhì)層；
(d)、選擇性地掩蔽和刻蝕復(fù)合介質(zhì)層，得到發(fā)射區(qū)接觸孔；
(e)、向上述第一主面上淀積導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅填充于發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)，并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；
(f)、向上述導(dǎo)電多晶硅上注入第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，退火后在發(fā)射區(qū)接觸孔的下方形成第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)；
(g)、選擇性地掩蔽和刻蝕導(dǎo)電多晶硅和復(fù)合介質(zhì)層，得到基區(qū)接觸孔，所述基區(qū)接觸孔位于第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)的正上方；
(h)、向上述半導(dǎo)體基板的第一主面上濺射金屬層，所述金屬層填充基區(qū)接觸孔內(nèi)，并覆蓋導(dǎo)電多晶硅上；
(i )、選擇性地掩蔽和刻蝕所述金屬層，得到位于發(fā)射區(qū)接觸孔上的發(fā)射極金屬及基區(qū)接觸孔內(nèi)的基極金屬；
(j)、通過(guò)常規(guī)半導(dǎo)體工藝，得到三極管的保護(hù)層及位于第二主面上的集電極。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述復(fù)合介質(zhì)層包括生長(zhǎng)于第一主面上的二氧化硅層及淀積于所述二氧化硅層上的氮化硅層；二氧化硅層的厚度為l(T200nm ；氮化硅層的厚度為2(Tl50nm。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述導(dǎo)電多晶硅的厚度為150nnT300nm。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述步驟(f) 中，退火時(shí)，退火溫度為900°C 1000°C，退火時(shí)間為10 30分鐘。
9、根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述步驟(h) 中，濺射得到金屬層的厚度為1 μ πΓ2 μ m。10、根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述半導(dǎo)體基板的材料包括硅。 所述“第一導(dǎo)電類型”和“第二導(dǎo)電類型”兩者中，對(duì)于NPN型三極管，第一導(dǎo)電類型指N型，第二導(dǎo)電類型為P型；對(duì)于PNP型三極管，第一導(dǎo)電類型與第二導(dǎo)電類型所指的類型與N型半導(dǎo)體器件正好相反。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)發(fā)射極金屬直接覆蓋于相應(yīng)的導(dǎo)電多晶硅上，不僅極大的減小發(fā)射極串聯(lián)電阻，而且當(dāng)發(fā)射極大電流時(shí)，改善了發(fā)射極的散熱特性，尤其對(duì)高頻功率器件有利；結(jié)構(gòu)和工藝上簡(jiǎn)單，可以同時(shí)在雙極工藝和CMOS工藝線上生產(chǎn)，由于熱過(guò)程少，該結(jié)構(gòu)尤其適合亞微米和深亞微米CMOS工藝；該工藝發(fā)射極窗口尺寸工藝損失量小，可以降低多晶發(fā)射極包發(fā)射極窗口以及金屬包基極接觸孔的尺寸，提高了結(jié)構(gòu)集成度大；適當(dāng)變更，也可以集成到CMOS集成電路中?？梢允苟嗑Оl(fā)射極結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高頻功率分立器件，改善該結(jié)構(gòu)的散熱特性和降低發(fā)射極串聯(lián)電阻RE ；提高器件結(jié)構(gòu)密度，適合亞微米和深亞微米工藝線；本發(fā)明工藝上簡(jiǎn)單可行，僅僅需要6次光刻工藝，降低了加工成本。


圖Γ圖6為現(xiàn)有多晶發(fā)射極三極管的具體實(shí)施工藝步驟圖，其中，圖1為得到復(fù)合介質(zhì)層后的剖視圖。
圖2為得到發(fā)射區(qū)接觸孔后的剖視圖。
圖3為得到第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)后的剖視圖。
圖4為得到PMD介質(zhì)后的剖視圖。
圖5為淀積并刻蝕金屬層后的剖視圖。
圖6為現(xiàn)有另一種發(fā)射極金屬位置的剖視圖。
圖r圖η為本發(fā)明多晶發(fā)射極三極管的具體實(shí)施工藝步驟圖，其中，圖7為本發(fā)明得到復(fù)合介質(zhì)層后的剖視圖。
圖8為本發(fā)明得到發(fā)射區(qū)接觸孔后的剖視圖。
圖9為本發(fā)明得到第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)后的剖視圖。
圖10為本發(fā)明濺射金屬層后的剖視圖。
圖11為本發(fā)明得到發(fā)射極金屬及基極金屬后的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖 圖11所示以NPN型多晶發(fā)射極三極管為例，本發(fā)明包括N型外延層1、 二氧化硅層2、氮化硅層3、導(dǎo)電多晶硅4、P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7、P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8、發(fā)射區(qū)接觸孔9、N型發(fā)射區(qū)10、連接孔11、基區(qū)接觸孔12、基極金屬13及發(fā)射極金屬層14。如圖11所示所述NPN型多晶發(fā)射極三極管包括半導(dǎo)體基板，半導(dǎo)體基板包括N 型外延層1，圖中只示出了單個(gè)三極管的結(jié)構(gòu)示意圖；半導(dǎo)體基板具有第一主面與第二主面，半導(dǎo)體基板的材料包括硅。N型外延層1內(nèi)的上部設(shè)有P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7及P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8，所述P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7的濃度大于P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8的濃度。N型外延層1的第一主面上設(shè)有復(fù)合介質(zhì)層，所述復(fù)合介質(zhì)層包括二氧化硅層2及氮化硅層3，所述二氧化硅層2通過(guò)淀積或低熱預(yù)算氧化生長(zhǎng)在N型外延層1上，氮化硅層3淀積于二氧化硅層2上。復(fù)合介質(zhì)層上設(shè)有發(fā)射區(qū)接觸孔9及基區(qū)接觸孔12，所述發(fā)射區(qū)接觸孔9與基區(qū)接觸孔12通過(guò)相應(yīng)的二氧化硅層2及氮化硅層3相隔離。發(fā)射區(qū)接觸孔9的底部設(shè)有 N型發(fā)射區(qū)10，所述N型發(fā)射區(qū)10位于P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8內(nèi)，P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8包覆整個(gè) N型發(fā)射區(qū)10 ；從而形成NPN型的結(jié)構(gòu)。發(fā)射區(qū)接觸孔9填充有導(dǎo)電多晶硅4，所述導(dǎo)電多晶硅4并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上。導(dǎo)電多晶硅4上及基區(qū)接觸孔12內(nèi)均設(shè)有金屬層， 分別形成發(fā)射極金屬14及基極金屬13，所述發(fā)射極金屬14位于發(fā)射區(qū)接觸孔9和發(fā)射極多晶4的上方，基極金屬13填充于基區(qū)接觸孔12內(nèi)，并覆蓋于基區(qū)接觸孔12兩側(cè)的導(dǎo)電多晶硅4上。發(fā)射極金屬14覆蓋于發(fā)射區(qū)接觸孔9內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅4上，并通過(guò)導(dǎo)電多晶硅與N型發(fā)射區(qū)10相連?；鶚O金屬13與發(fā)射極金屬14不相接觸。在半導(dǎo)體基板的第二主面上還設(shè)有相應(yīng)的集電極，半導(dǎo)體基板的第一主面上行還設(shè)有相應(yīng)的保護(hù)層，所述集電極及保護(hù)層的結(jié)構(gòu)、工藝均與現(xiàn)有的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)相同；從而能夠形成完整的三極管結(jié)構(gòu)。 上述結(jié)構(gòu)的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)下述工藝步驟實(shí)現(xiàn)
a、提供具有N型的半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板包括第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括N型外延層1 ；所述N型外延層1的一個(gè)主面形成半導(dǎo)體基板的第
一主面；
b、在半導(dǎo)體基板的第一主面上進(jìn)行多次注入P型雜質(zhì)離子，在N型外延層1上得到P 型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7與P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8 ；注入P型雜質(zhì)離子形成P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7與 P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8的工藝條件及步驟均與現(xiàn)有工藝相一致；P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7的濃度大于P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8的濃度，從而形成相應(yīng)的PN結(jié)構(gòu)；
c、在半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)置復(fù)合介質(zhì)層；所述復(fù)合介質(zhì)層包括二氧化硅層2及位于所述二氧化硅層2上的氮化硅層3，二氧化硅層2的厚度為l(T200nm，氮化硅層3的厚度為2(Tl50nm ；二氧化硅層2可以通過(guò)淀積或低熱預(yù)算氧化生長(zhǎng)得到；如圖7所示；
d、選擇性地掩蔽和刻蝕復(fù)合介質(zhì)層，得到發(fā)射區(qū)接觸孔9；
刻蝕復(fù)合介質(zhì)層時(shí)，在復(fù)合介質(zhì)層上涂覆光刻膠，并在需要形成發(fā)射區(qū)接觸孔的位置取出光刻膠；通過(guò)光刻顯影后，能夠得到發(fā)射區(qū)接觸孔9，所述發(fā)射區(qū)接觸孔9從復(fù)合介質(zhì)層的表面延伸到N型外延層1的第一主面上，刻蝕后去除復(fù)合介質(zhì)層上的光刻膠，如圖8所示；
e、向上述第一主面上淀積導(dǎo)電多晶硅4，所述導(dǎo)電多晶硅4填充于發(fā)射區(qū)接觸孔9內(nèi)， 并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；
漂自然氧化層和界面處理，淀積導(dǎo)電多晶硅4 ；所述導(dǎo)電多晶硅4填充于相應(yīng)的發(fā)射區(qū)接觸孔9內(nèi)，并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；由于發(fā)射區(qū)接觸孔9的存在，當(dāng)?shù)矸e相應(yīng)厚度的導(dǎo)電多晶硅4時(shí)，能夠在發(fā)射區(qū)接觸孔9的上部對(duì)應(yīng)形成連接孔11 ；導(dǎo)電多晶硅4的厚度為 150nm 300nm ；
f、向上述導(dǎo)電多晶硅4上注入N型雜質(zhì)離子，退火后在發(fā)射區(qū)接觸孔9的下方形成N 型發(fā)射區(qū)10，如圖9所示；注入N型雜質(zhì)離子時(shí)，由于二氧化硅層2及氮化硅層3的阻擋作用，注入N型雜質(zhì)離子并退火后，能在發(fā)射區(qū)接觸孔9的下方形成N型發(fā)射區(qū)10，所述N型發(fā)射區(qū)10的濃度大于 N型外延層1的濃度；退火時(shí)的溫度為900°C 1000°C，退火時(shí)間為1(Γ30分鐘；通過(guò)退火工藝后，能夠在P型基區(qū)注入?yún)^(qū)8內(nèi)形成N型發(fā)射區(qū)10 ；
g、選擇性地掩蔽和刻蝕導(dǎo)電多晶硅4復(fù)合介質(zhì)層，得到基區(qū)接觸孔12，所述基區(qū)接觸孔12位于P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)7的正上方；
將光刻膠涂覆導(dǎo)電多晶硅4上，并去除需要得到基區(qū)接觸孔12的光刻膠；刻蝕時(shí)，同時(shí)需要刻蝕二氧化硅層2及氮化硅層3，基區(qū)接觸孔12從導(dǎo)電多晶硅4的表面向下延伸到N 型外延層1的表面；
h、向上述半導(dǎo)體基板的第一主面上濺射金屬層，所述金屬層填充基區(qū)接觸孔12內(nèi)，并覆蓋導(dǎo)電多晶硅4上；
如圖10所示當(dāng)濺射金屬層時(shí)，金屬層會(huì)填充于基區(qū)接觸孔12內(nèi)，并覆蓋于相應(yīng)的導(dǎo)電多晶硅4上；所述金屬層的材料可以為鋁、銅等金屬；
i、選擇性地掩蔽和刻蝕所述金屬層，得到位于發(fā)射區(qū)接觸孔9上的發(fā)射極金屬14及基區(qū)接觸孔12內(nèi)的基極金屬13;
如圖11所示刻蝕所述金屬層，所述基極金屬13與發(fā)射極金屬14不相接觸；發(fā)射極金屬14通過(guò)導(dǎo)電多晶硅4與N型發(fā)射區(qū)10相接觸，基極金屬13直接與P型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū) 7相接觸；
j、通過(guò)常規(guī)半導(dǎo)體工藝，得到三極管的保護(hù)層及位于第二主面上的集電極。多晶發(fā)射極三極管的集電極位于半導(dǎo)體基板的第二主面上，同時(shí)第一主面上的保護(hù)層工藝及結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相同，可以查閱參照相應(yīng)的書(shū)籍。如圖 圖11所示當(dāng)半導(dǎo)體基板的第二主面上形成集電極后，與發(fā)射極金屬14 及基極金屬13就形成了三極管的基極、集電極及發(fā)射極結(jié)構(gòu)。當(dāng)基極金屬13與發(fā)射極金屬14間的電壓正偏，集電極與基極金屬13間的電壓反偏時(shí)，三極管處于放大狀態(tài)。發(fā)射極金屬14直接覆蓋于相應(yīng)的導(dǎo)電多晶硅4上，不僅極大的減小發(fā)射極串聯(lián)電阻，而且當(dāng)發(fā)射極大電流時(shí)，改善了發(fā)射極的散熱特性，尤其對(duì)高頻功率器件有利；結(jié)構(gòu)和工藝上簡(jiǎn)單，可以同時(shí)在雙極工藝和CMOS工藝線上生產(chǎn)，由于熱過(guò)程少，該結(jié)構(gòu)尤其適合亞微米和深亞微米CMOS工藝；該工藝發(fā)射極窗口尺寸工藝損失量小，可以降低多晶發(fā)射極包發(fā)射極窗口以及金屬包基極接觸孔的尺寸，提高了結(jié)構(gòu)集成度大；適當(dāng)變更，也可以集成到CMOS集成電路中。對(duì)于該結(jié)構(gòu)在工藝只需要6塊光刻版，具體過(guò)程分別為P型基區(qū)注入，P型基區(qū)接觸注入，發(fā)射區(qū)接觸孔，基區(qū)接觸孔，金屬，鈍化。由于整體熱過(guò)程小，工藝上，P型基區(qū)注入和ρ型基區(qū)接觸注入工藝順序可以交換。本發(fā)明可以使多晶發(fā)射極結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高頻功率分立器件，改善該結(jié)構(gòu)的散熱特性和降低發(fā)射極串聯(lián)電阻RE ；本發(fā)明可以提高器件結(jié)構(gòu)密度，適合亞微米和深亞微米工藝線；本發(fā)明工藝上簡(jiǎn)單可行，僅僅需要6次光刻工藝，降低加工成本。
權(quán)利要求
1.一種多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體三極管的截面上，包括具有兩個(gè)相對(duì)主面的第一導(dǎo)電類型半導(dǎo)體基板，半導(dǎo)體基板包括第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括第一導(dǎo)電類型外延層，所述第一導(dǎo)電類型外延層內(nèi)的上部設(shè)有第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)及第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)域；半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)有復(fù)合介質(zhì)層；所述復(fù)合介質(zhì)層上設(shè)有發(fā)射區(qū)接觸孔及基區(qū)接觸孔，發(fā)射區(qū)接觸孔與基區(qū)接觸孔從復(fù)合介質(zhì)層向下延伸到半導(dǎo)體基板的第一主面上；其特征是所述發(fā)射區(qū)接觸孔的下方設(shè)有第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)，所述第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)位于第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)內(nèi)的上部；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)填充有導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅上設(shè)有發(fā)射極金屬，基區(qū)接觸孔內(nèi)設(shè)有基極金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述復(fù)合介質(zhì)層包括位于半導(dǎo)體基板第一主面上的二氧化硅層及位于所述二氧化層上的氮化硅層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)的濃度大于第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)，其特征是所述發(fā)射極金屬與基極金屬為同一制造層。
5.一種多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是，所述制備工藝包括如下步驟(a)、提供具有第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板包括第一主面與第二主面，所述第一主面與第二主面間包括第一導(dǎo)電類型外延層；(b)、在半導(dǎo)體基板的第一主面上進(jìn)行多次注入第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，在第一導(dǎo)電類型外延層上得到第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)與第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)；(C)、在半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)置復(fù)合介質(zhì)層；(d)、選擇性地掩蔽和刻蝕復(fù)合介質(zhì)層，得到發(fā)射區(qū)接觸孔；(e)、向上述第一主面上淀積導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅填充于發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)，并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；(f)、向上述導(dǎo)電多晶硅上注入第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)離子，退火后在發(fā)射區(qū)接觸孔的下方形成第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)；(g)、選擇性地掩蔽和刻蝕導(dǎo)電多晶硅和復(fù)合介質(zhì)層，得到基區(qū)接觸孔，所述基區(qū)接觸孔位于第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)的正上方；(h)、向上述半導(dǎo)體基板的第一主面上濺射金屬層，所述金屬層填充基區(qū)接觸孔內(nèi)，并覆蓋導(dǎo)電多晶硅上；(i )、選擇性地掩蔽和刻蝕所述金屬層，得到位于發(fā)射區(qū)接觸孔上的發(fā)射極金屬及基區(qū)接觸孔內(nèi)的基極金屬；(j)、通過(guò)常規(guī)半導(dǎo)體工藝，得到三極管的保護(hù)層及位于第二主面上的集電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述復(fù)合介質(zhì)層包括生長(zhǎng)于第一主面上的二氧化硅層及淀積于所述二氧化硅層上的氮化硅層；二氧化硅層的厚度為l(T200nm ；氮化硅層的厚度為2(Tl50nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述導(dǎo)電多晶硅的厚度為 150nnT300nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述步驟(f)中，退火時(shí)，退火溫度為900°C 1000°C，退火時(shí)間為10 30分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述步驟(h)中，濺射得到金屬層的厚度為1 μ πΓ2 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述多晶發(fā)射極三極管的制備工藝，其特征是所述半導(dǎo)體基板的材料包括硅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多晶發(fā)射極三極管結(jié)構(gòu)及其制備工藝，其在半導(dǎo)體三極管的截面上，第一導(dǎo)電類型外延層內(nèi)的上部設(shè)有第二導(dǎo)電類型基區(qū)接觸注入?yún)^(qū)及第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)域；半導(dǎo)體基板的第一主面上設(shè)有復(fù)合介質(zhì)層；復(fù)合介質(zhì)層上設(shè)有發(fā)射區(qū)接觸孔及基區(qū)接觸孔；所述發(fā)射區(qū)接觸孔的下方設(shè)有第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)，所述第一導(dǎo)電類型發(fā)射區(qū)位于第二導(dǎo)電類型基區(qū)注入?yún)^(qū)內(nèi)的上部；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)填充有導(dǎo)電多晶硅，所述導(dǎo)電多晶硅并覆蓋于相應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)層上；發(fā)射區(qū)接觸孔內(nèi)的導(dǎo)電多晶硅上設(shè)有發(fā)射極金屬，基區(qū)接觸孔內(nèi)設(shè)有基極金屬。本發(fā)明工藝步驟簡(jiǎn)單，提高多晶發(fā)射極三極管的使用范圍，降低加工成本。
文檔編號(hào)H01L21/331GK102254941SQ201110217879
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者徐政, 戴昌梅, 鄭若成, 顧愛(ài)軍 申請(qǐng)人:無(wú)錫中微晶園電子有限公司