发明名称 双极性电晶体及其制法
摘要 本发明系一种双极性电晶体及其制法,双极性电晶体包括一第一导电井,一形成于井中心之射极杂质层,一以完全围包射极杂质层之型式所形成之基极杂质层,以及一第一导电高浓度集极杂质层其具有一沿着井端缘之环状,并与基极杂质层保持一恒正区间。该形成与高浓度集极杂质层平行之第一导电层系经由一接触孔而相连,且经由另一接触孔而与集极电极相连。基于一简单制程,故可降低处理时间及成本。另,不致产生寄生式双极电晶体亦不会增加所产生之集极电阻,藉此可提升可靠性。
申请公布号 TW288173 申请公布日期 1996.10.11
申请号 TW084112670 申请日期 1995.11.28
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 李受哲;金英玉
分类号 H01L21/328 主分类号 H01L21/328
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;恽轶群 台北巿松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1. 一种双极性电晶体包含:一第一导电性之井;一射极杂质层其形成于该井之中心处;一基极杂质层其以完全围包该射极杂质层之型式形成;以及一第一导电高浓度集极杂质层具有一沿该井端缘之环状样式,并与该基极杂质层保持一恒定距离。2. 如申请专利范围第1项之双极性电晶体,其中进一步形成一位于该高浓度集极杂质层之上的第一导电层及一连接该高浓度集极杂质层与该第一导电层之第一接触孔。3. 如申请专利范围第2项之双极性电晶体,其中该第一导电层平行于该高浓度集极杂质层。4. 如申请专利范围第2项之双极性电晶体,其中该第一导电层系由选自于聚矽,聚矽化物及金属材料所组成之族群中之一者所形成。5. 如申请专利范围第3项之双极性电晶体,其中进一步形成一位于该第一导电层之上之第二导电层及一连接该第一导电层与该第二导电层之第二接触孔。6. 如申请专利范围第5项之双极性电晶体,其中该第一导电层系由选自于聚矽,聚矽化物所组成之群族中之一者所形成,以及第二导电层系由一金属材料所形成。7.如申请专利范围第2项之双极性电晶体,其中该第一导电层系如此设置以便部分平行该高浓度集极杂质层。8. 如申请专利范围第7项之双极性电晶体,其中该第一导电层系以一U形样式设置。9. 如申请专利范围第7项之双极性电晶体,其中该第一导电层系以一正方形样式设置。10. 如申请专利范围第7项之双极性电晶体,其中该第一导电层系以两平行线样式设置。11. 如申请专利范围第7项之双极性电晶体,其中进一步形成一位于该高浓度集极杂质层之上之第三导电层及一连接该高浓度杂质层与该第三导电层之第三接触孔。12. 如申请专利范围第11项之双极性电晶体,其中该第一及第三导电层相互部分重叠。13. 如申请专利范围第12项之双极性电晶体,其中一连接该第一导电层与第三导电层之第四导电层系进一步形成在该第三导电层上。14. 如申请专利范围第11项之双极性电晶体,其中进一步形成一位于该第一导电层之上并用以连接该第三导电层与该第一导电层之接触孔。15. 如申请专利范围第11项之双极性电晶体,其中该第三导电层系形成于该第一导电层之上。16. 如申请专利范围第11项之双极性电晶体,其中该第一及第三导电层系由选自于聚矽,聚矽化物及金属材料所组成之族群中之一者所形成。17. 如申请专利范围第11项之双极性电晶体,其中该第一导电层系由选自于聚矽及聚矽化物所组成之族群中之一者所形成,以及该第三导电层系由金属材料所形成。18. 如申请专利范围第15项之双极性电晶体,其中该第一导电层系由选自于聚矽及聚矽化物所组成之族群中之一者所形成,以及该第三导电层较宜由金属材料所形成。19. 如申请专利范围第1项之双极性电晶体,其中该双极性电晶体系包括于一BICMOS结构中。20. 一种双极性电晶体之制法包含以下步骤:于一半导体基质中形成一第一导电性之井;藉着将第二导电性杂质注入该井之中心之方式形成一基极杂质层;藉着沿该井端缘注入第一导电性杂质之方式形成一围包该基极杂质层之环状高浓度集极杂质层;以及藉着将第一导电性杂质选择式掺杂至该基极杂质层内之方式形成一射极杂质层。21. 如申请专利范围第20项之双极性电晶体之制法,其中该井系藉着以下步骤形成,即以一约100keV之能量及一约3.01E13离子/平方公分之剂量将磷离子选择式注入至半导体基质内,并在一氮气中以一约1150℃之温度进行热处理达约12小时。22. 如申请专利范围第20项之双极性电晶体之制法,其中该基极杂质层系藉着以一约30keV之能量及一约3.01E13离子/平方公分之剂量来注入硼离子之方式而形成。23. 如申请专利范围第20项之双极性电晶体之制法,其中该高浓度集极杂质层系藉着以一约100keV之能量及一约5.01E15离子/平方公分之剂量来注入磷离子之方式而形成。24. 如申请专利范围第20项之双极性电晶体之制法,其中该射极杂质层之形成步骤系经由以下次步骤所完成,即于一半导体基质上形成一绝缘层,形成一第一接触孔其藉着选择式蚀刻该绝缘层之方式而外露即将形成射极杂质层之部分,沈积聚矽至该第一接触孔所形成之所得结构上,注入杂质离子至该聚矽内,沈积矽化物至该注入杂质离子之聚矽上,以及样式化该沈积之聚矽及矽化物。25.如申请专利范围第24项之双极性电晶体之制法,其中该杂质离子注入步骤系以一约100keV之能量及一约7.01E15离子/平方公分之剂量来注入砷离子之方式加以实施。26. 如申请专利范围第24项之双极性电晶体之制法,其中该第一接触孔形成步骤期间,同时进一步形成一第二接触孔而该高浓度集极杂质层即经由该孔面部分外露,以及藉着该样式化沈积之聚矽及矽化物之步骤进一步同时形成一连接该射极杂质层之垫层及一连接该高浓度集极杂质层之第一导电层。27. 如申请专利范围第24项之双极性电晶体之制法,进一步于形成该垫层及第一导电层之后,包含以下步骤,即于该垫层及第一导电层形成之所得结构上形成一第二绝缘层,藉着选择式蚀刻该第一及第二绝缘层而形成一第三接触孔其选择式外露该基极杂质层,垫层及第一导电层,于该第三接触孔所形成之所得结构上沈积一第二导电材料,以及藉着样式化该第二导电材料之方式形成一连接该基极杂质层之基极电极,一连接该垫层之射极电极,以及一连接该第一导电层之集极电极。28. 如申请专利范围第26项之双极性电晶体之制法,其中该第三接触孔数量至少为1。29. 如申请专利范围第26项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电层系如此样式化以便平行于该稍后将以环状样式形成之高浓度集极杂质层。30. 如申请专利范围第27项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电材料系由选自于聚矽及矽化合物所组成之族群中之一者所形成,以及该第二导电层系由金属材料所形成。31. 如申请专利范围第26项之双极性电晶体之制法,于形成该垫层及第一导电层之后,进一步包含以下步骤,即于该垫层及第一导电层所形成之所得结构上形成一第二绝缘层,藉着选择式蚀刻该第一及第二绝缘层之方式形成一第四接触孔其选择式外露该基极杂质层,垫层及高浓度集极杂质层,于该第四接触孔所形成之所得结构上沈积一第三导电材料,以及藉着样式化该第三导电材料之方式形成一连接该基极杂质层之基极电极,一连接该垫层之射极电极以及一连接该高浓度集极杂质层之集极电极。32.如申请专利范围第31项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电层系如此形成以便部分平行于该高浓度集极杂质层,以及该集极电极系如此形成以便部分重叠该高浓度集极杂质层。33. 如申请专利范围第31项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电层与集极电极互连。34. 如申请专利范围第33项之双极性电晶体之制法,其中进一步形成一位于该集极电极之上的第二导电层俾连接该第一导电层与集极电极。35. 如申请专利范围第31项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电材料系由选自于聚矽及矽化物所组成之族群中之一者所形成,以及该第二导电层系由金属材料所形成。36. 如申请专利范围第26项之双极性电晶体之制法,于形成该垫层及第一导电层之后,进一步包含以下步骤,即于该垫层及第一导电层所形成之所得结构上形成一第二绝缘层,藉着选择式蚀刻该第一及第二绝缘层之方式形成一第五接触孔其选择式外露该基极杂质层,垫层,第一导电层及高浓度集极杂质层,于第五接触孔所形成之所得结构上沈积一第三导电材料,以及藉着样式化该第三导电材料之方式形成一连至该基极杂质层之基极电极,一连接该垫层之射极电极,以及一连接该第一导电层及高浓度集极杂质层之集极电极。37. 如申请专利范围第36项之双极性电晶体之制法,其中该第一导电层系如此样式化以便部分平行于该高浓度集极杂质层。图示简单说明:第1图系藉一传统方法制造之BICMOS之横截面视图;第2图系藉另一传统方法制造之双极性电晶体之横截面视图;第3A至3C图系本发明实施例之示意布局;第4A至4C图系分别沿第3A,3B及3C图之剖面线A-A,B-B及C-C剖开之横截面视图;第5A至5I系沿第3A图之剖面线A-A剖开之横截面视图俾说明本发明第一实施例之双极性电晶的之制法;第6A及6B图系沿第3B图之剖面线B-B剖开之横截面视图俾说明本发明之第二实施例之双极性电晶体之制法;以及第7A及7B图系沿第3C图之剖面线C-C剖开之横截面视图俾
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