专利名称：采用自对准浓硼基区的高频晶体管的制造方法
技术领域：
本发明涉及高频晶体管领域，尤其涉及一种硅双极超高频晶体管中发射区外的基区浓硼注入的方法。
背景技术：
随着射频(RF)和微波(MW)技术的发展，有线和无线通讯工作频率日益提高，相应对半导体器件的结构和性能有更高的要求。高频有源器件最早的是双极晶体管(BJT)、现在已发展到GaAs场效应晶体管(GaAsFET)和高电子迁移率晶体管(HEMT)等结构，各个结构各有优势，可以应用在不同的频段和领域。
目前用双极晶体管和CMOS组成的集成电路的规模越来越大，成为信息产业的基础和推动力，几乎在各个领域都是不可缺少的，但在RF和MW应用中，单个晶体管和其组成的单元模拟电路仍有其重要性，特别是在高频低躁声、线性和功率放大等电路中仍依赖分立器件特性。双极晶体管由于具有制造工艺成熟、相对高的工作频率、较高的功率增益、低的噪声和容易构建匹配网络等优势在民用有线和无线通讯工作频率领域中(通常认为在3GHz以下)仍然具有很大优势，具有广泛的运用。
根据晶体管工作原理提高双极晶体管高频性能主要方法之一是减小基区电阻。通常双极高频晶体管是采用梳状条型结构，更高频率的双极晶体管大多采用多晶发射结结构，图1是典型的NPN高频双极晶体管剖面图；为了降低基区电阻通常在发射区外的基区(外基区)采用浓硼注入，目前常用的方法是在基区注入后，通过选择注入方法注入浓硼，这样的方法除了需要单独的一次光刻外，为了防止由于光刻和刻蚀的套准偏差导致浓基区与发射结短路，需要留有较大的间距，因此增加了淡基区的面积，通常淡基区的电阻率在1-2K欧姆，而浓基区的电阻率要小一个数量级以上，因此常用的方法基区电阻比较大，也是高频特性难以提高的主要原因之一。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种采用自对准浓硼基区的高频晶体管设计和制造方法，旨在解决上述的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的在多晶发射区刻蚀后，利用多晶层上的光刻胶作掩模注入浓硼；在有源区内除光刻胶保护的发射区下为淡基区外其它区域都是浓硼区，多晶层的面积与淡基区的面积相同；所述的多晶层的宽度在0.6微米和2.5微米之间；多晶层的宽度根据设计的需要和光刻的套准精度决定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是由于降低基区电阻是通过控制多晶发射区的条宽来确定浓基区的自对准的方法 减少了一次浓基区光刻工艺和相应步骤，简化了工艺使加工成本降低1/7左右；由于可以根据设计多晶层的宽度来精确控制淡基区条宽，，避免了迭加的套准误差，降低了基区电阻，提高了产品的高频特性如提高了特征频率fT和功率增益，降低了器件的躁声。
图1是典型的NPN高频双极晶体管剖面图；图2是采用本发明的NPN高频双极晶体管剖面图；图3是光刻和刻蚀场区、基区淡硼注入步骤中的剖面图；图4是本发明中光刻和刻蚀发射区步骤中的剖面图；图5是多晶淀积、多晶注入步骤中的剖面图；图6是本发明中光刻和刻蚀多晶、浓硼注入步骤中的剖面图；
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述为了解决上述技术问题，本发明是通过以下步骤实现的在多晶发射区刻蚀后，利用多晶层上的光刻胶作掩模注入浓硼；在有源区内除光刻胶保护的发射区下为淡基区外其它区域都是浓硼区，多晶层的面积与淡基区的面积相同；所述的多晶层的宽度在0.6微米和2.5微米之间。
由图2、图3、图4、图5、图6可见是本发明用以制造NPN高频晶体管一个实施例硅外延片；生长二氧化硅和氮化硅；光刻和刻蚀场区(有源区)；场氧化层生长(10000-16000A)；基区注入；光刻和刻蚀发射区；多晶生长和多晶注入As+；光刻和刻蚀多晶；浓基区注入；红外快速退火；光刻和刻蚀接触孔金属化光刻和刻蚀金属层；表面钝化层，光刻和刻蚀钝化层。
权利要求
1.一种采用自对准浓硼基区的高频晶体管的制造方法，是通过以下步骤实现的在多晶发射区刻蚀后，利用多晶层上的光刻胶作掩模注入浓硼；在有源区内除光刻胶保护的发射区下为淡基区外其它区域都是浓硼区，多晶层的面积与淡基区的面积相同；
2.根据权利要求1所述的采用自对准浓硼基区的高频晶体管的制造方法，其中所述的多晶层的宽度在0.6微米和2.5微米之间。
全文摘要
本发明涉及一种采用自对准浓硼基区的高频晶体管的制造方法，是通过以下步骤实现的在多晶发射区刻蚀后，利用多晶层上的光刻胶作掩模注入浓硼；在有源区内除光刻胶保护的发射区下为淡基区外其它区域都是浓硼区，多晶层的面积与淡基区的面积相同；本发明的有益效果是由于降低基区电阻是通过控制多晶发射区的条宽来确定浓基区的自对准的方法，减少了一次浓基区光刻工艺和相应步骤，简化了工艺使加工成本降低1/7左右；由于可以通过设计多晶层的宽度来精确控制淡基区条宽，避免了迭加的套准误差，降低了基区电阻，提高了产品的高频特性如提高了特征频率f
文档编号H01L21/266GK1953147SQ20051003064
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月19日 优先权日2005年10月19日
发明者李金林 申请人:上海镭芯微电子有限公司