[发明专利]一种BiCMOS工艺中寄生N-I-P型PIN器件结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种BiCMOS工艺中寄生N-I-P型PIN器件结构。本发明还涉及一种BiCMOS工艺中寄生N-I-P型PIN器件结构的制造方法。

背景技术

常规的Bipolar(绝缘栅双极型晶体管)采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻，采用高浓度高能量N型注入，连接集电区埋层，形成集电极引出端(collector pick-up)。集电区埋层上外延中低掺杂的集电区，在P型掺杂的外延形成基区，然后重N型掺杂多晶硅构成发射极，最终完成bipolar的制作。如图1所示，一种传统PIN器件结构其缺点是正向导通电流能力有限，插入损耗大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种BiCMOS工艺中寄生N-I-P型PIN器件结构能增加PIN器件的正向导通电流，增加PIN器件的有效面积，降低PIN器件的插入损耗。为此，本发明还提供了一种BiCMOS工艺中寄生N-I-P型PIN器件结构的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明寄生N-I-P型PIN器件结构，包括：P型衬底上方形成有有源区，P型膺埋层形成于有源区中，P型膺埋层上方形成有多个浅沟槽隔离，浅沟槽隔离放上形成有多晶硅层，有源区上方形成有发射区，发射区与多晶硅层交替排列，发射区通过接触孔引出连接金属连线，P型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线，深接触孔中具有钛或锡和钨。

所述P型膺埋层具有硼或铟杂质。

所述有源区具有磷或砷杂质。

所述发射区具有磷或砷杂质。

本发明寄生N-I-P型PIN器件结构的制造方法，包括：

(1)在P型衬底上制作多个浅沟槽隔离，在浅沟槽隔离底部注入形成P型膺埋层；

(2)注入形成有源区，热退火，使P型膺埋层扩散彼此实现重叠；

(3)生长多晶硅层；

(4)注入形成发射区；

(5)将发射区通过接触孔引出连接金属连线，将P型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线。

进一步改进，实施步骤(1)时，注入杂质为硼或铟，剂量为1e14cm^-2至1e16cm^-2，能量小于15keV。

进一步改进，实施步骤(2)时，注入杂质为磷或砷，剂量为1e12cm^-2至5e13cm^-2，能量为100keV至2000keV。

进一步改进，实施步骤(4)时，注入杂质为磷或砷，剂量为1e14cm^-2至1e16cm^-2，能量为2keV至100keV。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是一种传统PIN器件结构的示意图。

图2是本发明PIN器件结构的示意图。

图3是本发明PIN器件结构制造方法的流程图。

图4是本发明PIN器件结构制造方法的示意图一，其显示步骤(1)所形成的器件结构。

图5是本发明PIN器件结构制造方法的示意图一，其显示步骤(2)所形成的器件结构。

图6是本发明PIN器件结构制造方法的示意图二，其显示步骤(3)所形成的器件结构。

图7是本发明PIN器件结构制造方法的示意图三，其显示步骤(4)所形成的器件结构。

具体实施方式

如图2所示，本发明寄生N-I-P型PIN器件结构，包括：

P型衬底上方形成有有源区，P型膺埋层形成于有源区中，P型膺埋层上方形成有多个浅沟槽隔离，浅沟槽隔离放上形成有多晶硅层，有源区上方形成有发射区，发射区与多晶硅层交替排列，发射区通过接触孔引出连接金属连线，P型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线，深接触孔中具有钛或锡和钨。

如图3所示，本发明寄生N-I-P型PIN器件结构的制造方法，包括：

(1)如图4所示，在P型衬底上制作多个浅沟槽隔离，在浅沟槽隔离底部注入形成P型膺埋层；

(2)如图5所示，注入形成有源区，热退火，使P型膺埋层扩散彼此实现重叠；

(3)如图6所示，生长多晶硅层；

(4)如图7所示，注入形成发射区；

(5)将发射区通过接触孔引出连接金属连线，将P型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线，形成如图2所示器件。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。