专利名称：一种横向pnp晶体管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体制作工艺，特别涉及一种横向PNP晶体管及其制造方法。
背景技术：
横向PNP晶体管是双极型电路中普遍采用的器件结构。常规的横向PNP晶体管的制作方法仅是在发射极、集电极和基极制作好以后，在晶体管表面生长一层作为介质层的二氧化硅。这种结构的横向PNP晶体管往往电学特性不好，即电流放大倍数较小，而且线性度也不好，随着集电极电流的增加，放大倍数迅速下降。
发明内容
本发明旨在提供一种能提高放大倍数、改善线性度的横向PNP晶体管及其制造方法。
本发明所提供的一种横向PNP晶体管的制造方法，包括在外延衬底上，在形成横向PNP晶体管的发射极和集电极、以及形成横向PNP晶体管的基极之后，其上覆盖一层二氧化硅；然后，覆盖一层氮化硅；接着，再覆一层低温沉积的二氧化硅；最后，形成横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔，溅射铝硅铜膜完成器件制作。
在上述的制造方法中，氮化硅是通过低压化学汽相沉积方式覆盖的。
在上述的制造方法中，氮化硅层的厚度在50-100nm范围内。
在上述的制造方法中，横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔是运用光刻或反应离子刻蚀方法形成的。
本发明还提供了一种横向PNP晶体管，其特征在于在横向PNP晶体管表面增加沉积一层低压化学气相沉积的氮化硅层。
在上述的横向PNP晶体管中，氮化硅层的厚度在50-100nm范围内。
采用了上述的技术解决方案，即在现在采用在横向PNP晶体管表面增加沉积一层低压化学气相沉积的氮化硅，提高横向PNP放大倍数达30-50％，而且改善了横向PNP晶体管集电极电流与电流放大倍数关系曲线的线性度。
图1是本发明横向PNP晶体管的剖面示意图；图2(a)～(f)是本发明PNP晶体管的制造流程剖面示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明横向PNP晶体管，包括在外延衬底4上，通过一层薄的氧化层，离子注入浓硼形成横向PNP的发射极6和集电极7，离子注入浓磷形成横向PNP的基极8，然后再在上面覆盖一层二氧化硅9，一层低压化学汽相沉积的氮化硅10，一层低温沉积的二氧化硅11。接着运用光刻和RIE(反应离子刻蚀)等离子刻蚀的方法形成横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔14、15、13，最后溅射铝硅铜膜完成器件结构。
下面描述本发明横向NPN晶体管的制造方法。
2(a)～(f)是横向PNP晶体管的制造流程剖面图。
请参见图2(a)，首先选择一种P-型半导体衬底硅1，然后在衬底上通过高温方法生产出薄层氧化硅，用光刻和氧化硅湿法腐蚀方法开出一个窗口，这样便可以有选择性的通过离子注入方法将N-型杂质元素(如锑或砷)注入到半导体衬底硅中，高温活化杂质并将杂质推到一定深度后就形成了横向PNP晶体管的N埋2(基极的一部分)。
请参见图2(a)，接下来又是通过光刻方法开出一个窗口，将P-型杂质元素(如硼)注入到半导体衬底硅窗口3中，形成下隔离层的P-型杂质区。
请参见图2(a)，下一步是制造横向PNP本征基区和其它晶体管区域所需的半导体单晶硅。用外延方法，在半导体衬底硅(包括N埋2和下隔离4)的顶部外延单晶硅的同时，加入N-型杂质元素(如砷)，这样就形成了N-型半导体单晶硅外延层4。因为外延是一种高温过程，所以在外延的同时，上述下隔离区中的P-型杂质不但下推到衬底硅中，而且上推到本征基区4中，这样便形成了下隔离层3。
请参见图2(b)，还是通过光刻方法在外延层4的顶部并正对下隔离层3处开出一个窗口，将P-型杂质元素(如硼)注入到窗口中，高温活化杂质并将杂质推到一定深度与下隔离层3连通后就形成了上隔离层5。隔离层的表面方块电阻约为30-50欧姆/□。
请参见图2(c)，接下来又是通过光刻方法，在外延层4的顶部开出窗口，将P-型杂质元素(如硼)注入到窗口中，待高温活化杂质并将杂质推到一定深度后就形成了横向PNP晶体管的发射区6和集电区7。它们的表面方块电阻约为100-200欧姆/□。
请参见图2(d)，接着还是通过光刻方法，在外延层4的顶部开出一个窗口，将N-型杂质元素(如磷)注入到窗口中，高温活化杂质并将杂质推到一定深度后就形成了基极接触区8。
请参见2(e)，在横向PNP晶体管的顶部分别沉积一层SiO2(二氧化硅)9厚度约50-100nm；一层Si3N4(氮化硅)10厚度约50-100nm；一层LTO 11(低温沉积的氧化硅)厚度约100-500nm，形成了横向PNP晶体管的表面介质保护层。
由于氮化硅膜的致密度高，钝化效应好，因此它有效地抑制了横向PNP晶体管淡基区表面的反型，大大地减少基区表面复合速度，从而提高横向PNP的放大倍数，比无氮化硅覆盖的常规横向PNP晶体管要大30-50％，而且提高了横向PNP晶体管集电极电流与电流放大倍数关系曲线的线性度。
请参见2(f)，又是通过光刻和干法或湿法刻蚀方法，在介质层表面开出接触孔窗口，又通过溅射铝硅铜金属膜，光刻出电极图形，干法刻蚀金属膜形成横向PNP晶体管发射极电极14，集电极电极13，基极电极15，隔离电极12。
尽管本发明对结构特征和/或方法功用是以具体语言作说明的，但应理解，所附权利要求书所限定的本发明并非一定得限于所说明的具体特征或功用。相反，这些具体特征和功用只是作为所要求保护的本发明的示范性实施方式加以披露的。
权利要求
1.一种横向PNP晶体管的制造方法，包括在外延衬底上，在形成横向PNP晶体管的发射极和集电极、以及形成横向PNP晶体管的基极之后，其上覆盖一层二氧化硅；然后，覆盖一层氮化硅；接着，再覆一层低温沉积的二氧化硅；最后，形成横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔，溅射铝硅铜膜完成器件制作。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述氮化硅是通过低压化学汽相沉积方式覆盖的。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于所述氮化硅层的厚度在50-100nm范围内。
4.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于所述横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔是运用光刻或反应离子刻蚀方法形成的。
5.一种横向PNP晶体管，其特征在于在横向PNP晶体管表面增加沉积一层低压化学气相沉积的氮化硅层。
6.根据权利要求5所述的横向PNP晶体管，其特征在于所述氮化硅层的厚度在50-100nm范围内。
全文摘要
本发明涉及一种横向PNP晶体管及其制造方法，该PNP晶体管包括在外延衬底上，通过一层薄的氧化层，离子注入浓硼形成横向PNP的发射极和集电极，离子注入浓磷形成横向PNP的基极，然后再在上面覆盖一层二氧化硅，一层低压化学汽相沉积的氮化硅，一层低温沉积的二氧化硅。接着运用光刻和RIE等离子刻蚀的方法形成横向PNP晶体管的发射极、基极、集电极的接触孔，最后溅射铝硅铜膜完成器件结构。本发明在现在采用在横向PNP晶体管表面增加沉积一层低压化学气相沉积的氮化硅，提高横向PNP放大倍数达30－50％，而且改善了横向PNP晶体管集电极电流与电流放大倍数关系曲线的线性度。
文档编号H01L21/331GK1971858SQ20051011054
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者陈康民 申请人:上海贝岭股份有限公司