專利名稱：采用自對準濃硼基區的高頻晶體管的制造方法
技術領域：
本發明涉及高頻晶體管領域，尤其涉及一種硅雙極超高頻晶體管中發射區外的基區濃硼注入的方法。
背景技術：
隨著射頻(RF)和微波(MW)技術的發展，有線和無線通訊工作頻率日益提高，相應對半導體器件的結構和性能有更高的要求。高頻有源器件最早的是雙極晶體管(BJT)、現在已發展到GaAs場效應晶體管(GaAsFET)和高電子遷移率晶體管(HEMT)等結構，各個結構各有優勢，可以應用在不同的頻段和領域。
目前用雙極晶體管和CMOS組成的集成電路的規模越來越大，成為信息產業的基礎和推動力，幾乎在各個領域都是不可缺少的，但在RF和MW應用中，單個晶體管和其組成的單元模擬電路仍有其重要性，特別是在高頻低躁聲、線性和功率放大等電路中仍依賴分立器件特性。雙極晶體管由于具有制造工藝成熟、相對高的工作頻率、較高的功率增益、低的噪聲和容易構建匹配網絡等優勢在民用有線和無線通訊工作頻率領域中(通常認為在3GHz以下)仍然具有很大優勢，具有廣泛的運用。
根據晶體管工作原理提高雙極晶體管高頻性能主要方法之一是減小基區電阻。通常雙極高頻晶體管是采用梳狀條型結構，更高頻率的雙極晶體管大多采用多晶發射結結構，圖1是典型的NPN高頻雙極晶體管剖面圖；為了降低基區電阻通常在發射區外的基區(外基區)采用濃硼注入，目前常用的方法是在基區注入后，通過選擇注入方法注入濃硼，這樣的方法除了需要單獨的一次光刻外，為了防止由于光刻和刻蝕的套準偏差導致濃基區與發射結短路，需要留有較大的間距，因此增加了淡基區的面積，通常淡基區的電阻率在1-2K歐姆，而濃基區的電阻率要小一個數量級以上，因此常用的方法基區電阻比較大，也是高頻特性難以提高的主要原因之一。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種采用自對準濃硼基區的高頻晶體管設計和制造方法，旨在解決上述的缺陷。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下步驟實現的在多晶發射區刻蝕后，利用多晶層上的光刻膠作掩模注入濃硼；在有源區內除光刻膠保護的發射區下為淡基區外其它區域都是濃硼區，多晶層的面積與淡基區的面積相同；所述的多晶層的寬度在0.6微米和2.5微米之間；多晶層的寬度根據設計的需要和光刻的套準精度決定。
與現有技術相比，本發明的有益效果是由于降低基區電阻是通過控制多晶發射區的條寬來確定濃基區的自對準的方法 減少了一次濃基區光刻工藝和相應步驟，簡化了工藝使加工成本降低1/7左右；由于可以根據設計多晶層的寬度來精確控制淡基區條寬，，避免了迭加的套準誤差，降低了基區電阻，提高了產品的高頻特性如提高了特征頻率fT和功率增益，降低了器件的躁聲。
圖1是典型的NPN高頻雙極晶體管剖面圖；圖2是采用本發明的NPN高頻雙極晶體管剖面圖；圖3是光刻和刻蝕場區、基區淡硼注入步驟中的剖面圖；圖4是本發明中光刻和刻蝕發射區步驟中的剖面圖；圖5是多晶淀積、多晶注入步驟中的剖面圖；圖6是本發明中光刻和刻蝕多晶、濃硼注入步驟中的剖面圖；
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述為了解決上述技術問題，本發明是通過以下步驟實現的在多晶發射區刻蝕后，利用多晶層上的光刻膠作掩模注入濃硼；在有源區內除光刻膠保護的發射區下為淡基區外其它區域都是濃硼區，多晶層的面積與淡基區的面積相同；所述的多晶層的寬度在0.6微米和2.5微米之間。
由圖2、圖3、圖4、圖5、圖6可見是本發明用以制造NPN高頻晶體管一個實施例硅外延片；生長二氧化硅和氮化硅；光刻和刻蝕場區(有源區)；場氧化層生長(10000-16000A)；基區注入；光刻和刻蝕發射區；多晶生長和多晶注入As+；光刻和刻蝕多晶；濃基區注入；紅外快速退火；光刻和刻蝕接觸孔金屬化光刻和刻蝕金屬層；表面鈍化層，光刻和刻蝕鈍化層。
權利要求
1.一種采用自對準濃硼基區的高頻晶體管的制造方法，是通過以下步驟實現的在多晶發射區刻蝕后，利用多晶層上的光刻膠作掩模注入濃硼；在有源區內除光刻膠保護的發射區下為淡基區外其它區域都是濃硼區，多晶層的面積與淡基區的面積相同；
2.根據權利要求1所述的采用自對準濃硼基區的高頻晶體管的制造方法，其中所述的多晶層的寬度在0.6微米和2.5微米之間。
全文摘要
本發明涉及一種采用自對準濃硼基區的高頻晶體管的制造方法，是通過以下步驟實現的在多晶發射區刻蝕后，利用多晶層上的光刻膠作掩模注入濃硼；在有源區內除光刻膠保護的發射區下為淡基區外其它區域都是濃硼區，多晶層的面積與淡基區的面積相同；本發明的有益效果是由于降低基區電阻是通過控制多晶發射區的條寬來確定濃基區的自對準的方法，減少了一次濃基區光刻工藝和相應步驟，簡化了工藝使加工成本降低1/7左右；由于可以通過設計多晶層的寬度來精確控制淡基區條寬，避免了迭加的套準誤差，降低了基區電阻，提高了產品的高頻特性如提高了特征頻率f
文檔編號H01L21/266GK1953147SQ20051003064
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月19日 優先權日2005年10月19日
發明者李金林 申請人:上海鐳芯微電子有限公司