一种自行对准双载子互补电晶体(BiCMOS)的制作方法

摘要

本发明系提供一种自行对准(self-aligned)形成一双载子电晶体(bipolar junction transistor，BJT)中PN接合(PN junction)的方法。该方法是先于一基底表面依序形成一遮蔽氧化(screen oxide)层、一停止层以及一介电层，并于该介电层中形成一开口(opening)通达该停止层，接着于该开口侧壁表面形成一侧壁子，并经由该开口而于该基底表面自行对准植入一第一导电型掺质，以形成一第一掺杂区。随后蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层，以暴露出该开口底部之该基底，然后沈积一第一矽层，并植入一第二导电型掺质于该第一矽层中。之后进行一热制程，使该第一掺杂区内之掺质趋入该基底中，以形成一基极(base)扩散区，并使植入于该第一矽层中之掺质扩散至该基底中，以形成一射极(emitter)扩散区。接着沈积一第二矽层于该第一矽层上，并且填满该开口，然后回蚀刻该第二矽层以及该第一矽层。最后去除该介电层并于该基极扩散区内之该基底表面形成一基极接触区(base contac tregion)。

主权项

1.一种自行对准(self-aligned)形成一双载子电晶体(bipolar junction transistor,BJT)中PN接合(PN junction)的方法,该方法包含有下列步骤:于一基底表面依序形成一遮蔽氧化(screen oxide)层、一停止层以及一介电层,其中该停止层系介于该遮蔽氧化层以及该介电层之间;于该介电层中形成一开口(opening)通达该停止层;形成一侧壁子(spacer)材料层,覆盖该开口底部、侧壁以及该开口以外之该介电层上;乾蚀刻该侧壁子材料层直至该遮蔽氧化层,以于该开口侧壁形成一侧壁子;经由该开口于该基底表面自行对准植入一第一导电型掺质,以于该基底表面形成一第一掺杂区;湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层,暴露出该开口底部之该基底;沈积一第一矽层,覆盖该开口底部、该侧壁子以及该开口以外之该介电层;植入一第二导电型掺质于该第一矽层中;进行一热制程,使该第一掺杂区内之掺质趋入该基底中,以形成一基极(base)扩散区,并使植入于该第一矽层中之掺质扩散至该基底中,以形成一射极(emitter)扩散区;沈积一第二矽层于该第一矽层上,并且填满该开口;回蚀刻该第二矽层以及该第一矽层,暴露出该介电层;去除该介电层;以及于该基极扩散区内之该基底表面形成一基极接触区(base contact region);其中藉由湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层之步骤可以避免该基底表面受到电浆损害,降低该BJT之漏电流。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该基底系为一磊晶矽(epitaxial silicon)基底。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该磊晶矽基底系为第二导电型。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该侧壁子材料层系由氮化矽所构成。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该侧壁子材料层的厚度约为500至1500埃。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该遮蔽氧化层系由二氧化矽所构成,该停止层系由氮化矽所构成。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该介电层系选由下列之一材料所构成:二氧化矽、硼磷矽玻璃(borophosphosilicate glass, BPSG)以及磷矽玻璃(phosphosilicateglass,PSG)。8.如申请专利范围第1项之方法,其中湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层系利用含氢氟酸(hydrofluoric acid)之溶液。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该基极接触区的掺质浓度系大于该基极扩散区之掺质浓度。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一导电型系为P型,而该第二导电型系为N型。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二矽层系由非晶矽(amorphoussilicon)所构成。12.一种于一基底上自行对准制作一双载子互补电晶体(BiCMOS)的方法,该基底包含有一第一区域、一第二区域设于该第一区域之一侧以及一第三区域,分别用来形成一N型电晶体(NMOS)、一P型电晶体(PMOS)以及一双载子电晶体(BJT),该方法包含有下列步骤:于该第一区域以及该第二区域内各形成一闸极结构;于该第一区域内进行一N+布植,以形成该NMOS之源极与汲极;依序形成一遮蔽氧化层、一停止层以及一介电层,覆盖该第一区域、该第二区域以及该第三区域;于该第三区域内之该介电层中形成一开口通达该停止层;形成一侧壁子材料层,覆盖该开口底部、侧壁以及该开口以外之该介电层上;乾蚀刻该侧壁子材料层直至该遮蔽氧化层,以于该开口侧壁形成一侧壁子;经由该开口于该基底表面自行对准植入一第一导电型掺杂区;湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层,暴露出该基底;沈积一第一矽层,覆盖该开口底部以及该侧壁子;于该第一矽层中植入一第二导电型掺质;进行一热制程,使该第一导电型掺杂区内之掺质趋入该基底中,以形成一基极扩散区,并使植入于该第一矽层中之第二导电型掺质扩散至该基底中,以形成一射极扩散区;于该第一矽层上沈积一第二矽层,并且填满该开口;回蚀刻该第二矽层以及该第一矽层,暴露出该介电层;去除该介电层;以及进行一P+布植,以于该第一区域内形成该PMOS之源极与汲极,并于该第三区域内之该基极扩散区形成一基极接触区;其中藉由湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层之步骤可以避免该基底表面受到电浆损害,降低该BJT之漏电流。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该基底系为一N型基底,且该第一导电型系为P型,该第二导电型系为N型。14.如申请专利范围第12项之方法,其中该基底于该第三区域内包含有一N型磊晶矽层。15.如申请专利范围第12项之方法,其中该第一区域包含有一P-井区域。16.如申请专利范围第12项之方法,其中该侧壁子材料层系由厚度约为500至1500埃之氮化矽所构成。17.如申请专利范围第12项之方法,其中该遮蔽氧化层系由二氧化矽所构成,该停止层系由氮化矽所构成。18.如申请专利范围第12项之方法,其中该介电层系选由下列之一材料所构成:二氧化矽、硼磷矽玻璃(BPSG)以及磷矽玻璃(PSG)。19.如申请专利范围第12项之方法,其中湿蚀刻该开口底部之该遮蔽氧化层系利用含氢氟酸之溶液。20.如申请专利范围第12项之方法,其中该第一导电型系为P型,而该第二导电型系为N型。图式简单说明:图一至图五为习知制作一双载子互补电晶体之方法示意图。图六至图十一为本发明之一种自行对准形成一双载子电晶体中PN接合的方法示意图。