[发明专利]一种基于离子注入的高厄利电压NPN晶体管制备方法有效

专利信息
申请号: 202110218621.7 申请日: 2021-02-26
公开(公告)号: CN112992664B 公开(公告)日: 2023-06-02
发明(设计)人: 孙有民;王清波;赵杰;卓青青;温富刚;王成熙 申请(专利权)人: 西安微电子技术研究所
主分类号: H01L21/265 分类号: H01L21/265;H01L21/266;H01L21/331;H01L29/10
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 王艾华
地址: 710065 陕西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 离子 注入 高厄利 电压 npn 晶体管 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种基于离子注入的高厄利电压NPN晶体管制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,在N型外延层(1)的上表面制备二氧化硅层(4);

所述二氧化硅层(4)的厚度<200nm;

步骤2,在二氧化硅层(4)上设置一层光刻胶(10),在光刻胶(10)上进行光刻,形成NPN晶体管基区窗口(9);

步骤3,通过NPN晶体管基区窗口(9)对N型外延层(1)进行高能离子注入;

所述离子注入分为4次或5次,每次注入的能量逐渐减小;

当离子注入次数为4次时,第一次注入能量为700keV,注入剂量为1E14cm-2;第二次注入能量为400keV,注入剂量为1E14cm-2;第三次注入能量为150keV,注入剂量为5E13cm-2;第四次注入能量为60keV,注入剂量为5E13cm-2

当离子注入次数为5次时,第一次注入能量为850keV,注入剂量为1E14cm-2;第二次注入能量为600keV,注入剂量为1E14cm-2;第三次注入能量为350keV,注入剂量为5E13cm-2;第四次注入能量为150keV,注入剂量为5E13cm-2;第五次注入能量为50keV,注入剂量为3E13cm-2

步骤4,对N型外延层(1)进行退火,在高能离子注入的区域形成NPN晶体管基区(2);所述退火过程在卧式扩散炉内或快速退火炉内;

当退火过程在卧式扩散炉内时,退火温度为1000℃,退火时间为10min;

在快速退火炉内退火时,退火温度为1050℃,退火时间为50s;

步骤5,对退火后的N型外延层(1)进行化学气相沉淀,在N型外延层(1)上形成氧化层(11);

步骤6,光刻氧化层(11),形成NPN晶体管发射区(3)的窗口;通过窗口对NPN晶体管基区(2)进行掺杂,在NPN晶体管基区(2)中形成晶体管发射区(3),所述高厄利电压NPN晶体管制备结束;

P型基区杂质浓度一致;

所述NPN晶体管基区(2)的结深为2.0μm或2.5μm;

所述NPN晶体管发射区(3)的结深为1.2μm或1.5μm。

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