[发明专利]锗硅BiCMOS工艺中的可变电容及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种锗硅BiCMOS工艺中的可变电容；本发明还涉及一种锗硅BiCMOS工艺中的可变电容的制造方法。

背景技术

可变电容是射频和模拟电路中广泛使用的一种无源器件，与普通电容不同，可变电容需要容值随外加电压的变化而变化。性能好的可变电容要求容值随外加电压呈线性反比关系，以方便电路设计。现有技术中常用的两种可变电容为MOS可变电容和结可变电容，这两种现有可变电容都不能实现容值与外加电压的反比线性关系，其中现有MOS可变电容的线性度更差。在现有结可变电容中，单边突变结的结电容与电压呈平方根反比关系，是可实现的可变电容中最接近反比线性关系的器件，而线性缓变结则呈立方根反比关系。因此高性能的可变电容应该制作成接近单边突变结的结可变电容。然而现有结电容绝大多数都是通过离子注入方式形成，都是缓变结，电容值和电压的反比线性关系都比较差，很难满足射频和模拟电路的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锗硅BiCMOS工艺中的可变电容，能改善可变电容的电压系数、提高可变电容的性能并能满足射频产品对可变电容的性能要求，能和锗硅BiCMOS工艺兼容并降低成本；本发明所要解决的另一技术问题是提供一种锗硅BiCMOS工艺中的可变电容的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅BiCMOS工艺中的可变电容形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，可变电容包括：一N阱，形成于所述有源区中，所述N阱的深度大于所述浅槽场氧底部的深度；在所述浅槽场氧的底部形成有一N型赝埋层，所述赝埋层和所述N阱形成接触，在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有和所述赝埋层相接触的深孔接触，所述深孔接触为所述N阱的引出电极。一P型多晶硅层，形成于所述有源区表面并横向延伸到所述有源区周侧的所述浅槽场氧的上方，所述多晶硅层的掺杂浓度大于所述N阱的掺杂浓度，所述多晶硅层和所述N阱相接触并形成一单边突变结，由所述单边突变结组成可变电容；在所述多晶硅层上形成有金属接触，所述金属接触为所述多晶硅层的引出电极。

进一步的改进是，所述可变电容的容值由所述N阱的掺杂浓度决定，所述N阱的N型掺杂杂质包括多次不同注入能量的磷原子或砷原子，所述N阱的N型掺杂杂质的注入剂量1e12cm^-2～5e14cm^-2、注入能量为50KeV～500KeV。

进一步的改进是，所述多晶硅层的P型杂质的掺杂条件和锗硅BiCMOS工艺中的PMOS源漏注入的P型杂质的掺杂条件相同，所述PMOS源漏注入的P型杂质的注入剂量为大于1e15cm^-2、注入能量为2keV～10keV、注入杂质为B或BF₂。

进一步的改进是，所述赝埋层的N型掺杂杂质的注入杂质为磷或砷、注入剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2、注入能量为1KeV～100KeV。

进一步的改进是，在所述多晶硅层的侧壁形成有侧墙。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅BiCMOS工艺中的可变电容的制造方法包括如下步骤：

步骤一、在硅衬底上形成浅槽场氧的沟槽和有源区。

步骤二、在所述沟槽的底部进行N型离子注入形成一赝埋层。

步骤三、在所述沟槽中填入氧化硅形成所述浅槽场氧。

步骤四、在所述有源区中进行N型离子注入形成一N阱，所述N阱的深度大于所述浅槽场氧底部的深度，所述赝埋层和所述N阱在所述浅槽场氧的底部形成接触。

步骤五、在所述硅衬底表面上淀积多晶硅层，对所述多晶硅层进行刻蚀使所述多晶硅层覆盖于所述N阱上并横向延伸到所述N阱周侧的所述浅槽场氧上；采用离子注入工艺对所述多晶硅层进行P型掺杂，且所述多晶硅层的掺杂浓度大于所述N阱的掺杂浓度；所述多晶硅层和所述N阱相接触并形成一单边突变结，由所述单边突变结组成可变电容。

步骤六、在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成一和所述赝埋层相接触的深孔接触，所述深孔接触为所述阱区的引出电极；在所述多晶硅层的上方形成金属接触，所述金属接触为所述多晶硅层的引出电极。

进一步的改进是，步骤二中所述赝埋层的N型离子注入的注入杂质为磷或砷、注入剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2、注入能量为1KeV～100KeV。