双极型晶体管的基区形成方法技术

本发明专利技术提供了一种双极型晶体管的基区形成方法。该方法包括：将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中；对半导体晶圆进行高温处理期间，以半导体晶圆的圆心为中心对半导体晶圆进行旋转处理，以形成双极型晶体管的基区。该方法使双极型晶体管在设定区域形成的基区的结深均匀，保证了双极型晶体管的参数一致性，有效提高了双极型晶体管的制造精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及半导体器件制造
，尤其涉及一种双极型晶体管的基区形成方法。
技术介绍
晶体管包括双极型晶体管和场效应晶体管，其中双极型晶体管由集电区、基区和发射区构成。按照其导电类型，可以把双极型晶体管分为NPN晶体管和PNP晶体管。以NPN晶体管为例对现有技术中在半导体晶圆上制造双极型晶体管的工艺进行说明。图1为NPN晶体管的剖面结构示意图。如图1所示，NPN晶体管包括：N型衬底的集电区1、P型基区2以及N型发射区3。在对NPN晶体管进行制造时，首先采用氧化、光刻、离子注入工艺在N型衬底的设定区域形成P型离子注入掺杂区，采用退火工艺，使P型离子注入掺杂区中的杂质元素热扩散，形成P型基区2，P型基区的深度为P型基区的结深。然后再次采用氧化、光刻、离子注入工艺在P型基区2的设定区域形成N型多晶硅，采用快速热处理工艺，使得N型多晶硅中的杂质元素热扩散至P型基区2表层中，形成N型发射区3，N型发射区3的深度为N型发射区的结深。PNP晶体管的制造工艺与NPN晶体管的制造工艺相似。现有技术中，在双极型晶体管集电区的设定区域形成离子注入掺杂区后，进行退火工艺时，将半导体晶圆放置在高温加热的圆管形的炉管中。由于炉管内部存在温度不均的现象，导致了半导体晶圆上设定区域不同位置的基区的结深存在较大差异，严重影响双极型晶体管的参数一致性，使双极型晶体管的制造精度降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种双极型晶体管的基区形成方法。该方法使双极型晶体管在设定区域形成的基区的结深均匀，保证了双极型晶体管的参数一致性，有效提高了双极型晶体管的制造精度。本专利技术实施例提供一种双极型晶体管的基区形成方法，包括：将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中；对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理，以形成所述双极型晶体管的基区。进一步地，如上所述的方法，所述对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理具体包括：在预设高温处理时间内，采用同一温度对所述半导体晶圆进行高温处理的同时，按照预设转速，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理。进一步地，如上所述的方法，所述对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理具体包括：在预设高温处理时间内，对所述半导体晶圆进行多次高温处理，并在相邻的高温处理间隔，以所述半导体晶圆的圆心为中心，按预设角度对所述半导体晶圆进行旋转处理。进一步地，如上所述的方法，每次旋转处理的预设角度相同，所述每次旋转处理的旋转方向相同。进一步地，如上所述的方法，每次高温处理的温度范围为750-900摄氏度，每次高温处理的时间范围为10-120分钟。进一步地，如上所述的方法，所述每次高温处理的温度相同，所述每次高温处理的时间相同。进一步地，如上所述的方法，所述高温处理的次数为4次，每次旋转处理的所述预设角度为90度。本专利技术实施例提供一种双极型晶体管的基区形成方法，通过将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中；对半导体晶圆进行高温处理期间，以半导体晶圆的圆心为中心对半导体晶圆进行旋转处理，以形成双极型晶体管的基区。使双极型晶体管在设定区域形成的基区的结深均匀，保证了双极型晶体管的参数一致性，有效提高了双极型晶体管的制造
精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为NPN晶体管的剖面结构示意图；图2为本专利技术双极型晶体管的基区形成方法实施例一的流程图；图3为本专利技术双极型晶体管的基区形成方法实施例二的流程图；图4为本专利技术双极型晶体管的基区形成方法实施例三的流程图；图5为本专利技术实施例三提供的双极型晶体管的基区形成方法第一次高温处理后的结构示意图；图6为本专利技术实施例三提供的双极型晶体管的基区形成方法第一次旋转处理和第二次高温处理后的结构示意图；图7为本专利技术实施例三提供的双极型晶体管的基区形成方法第二次旋转处理和第三次高温处理后的结构示意图；图8为本专利技术实施例三提供的双极型晶体管的基区形成方法第三次旋转处理和第四次高温处理后的结构示意图。符号说明：1-N型衬底的集电区 2-P型基区 3-N型发射区4-半导体晶圆 5-炉管具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2为本专利技术双极型晶体管的基区形成方法实施例一的流程图，如图2所示，该方法包括：步骤201，将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中。本实施例中，双极型晶体管可以为NPN晶体管，也可以为PNP晶体管，本实施例中不做限定。炉管为能进行高温加热的圆管形装置。具体地，当双极型晶体管为NPN晶体管时，如图1所示，NPN晶体管的集电区为N型衬底的集电区，在N型衬底的集电区的设定区域形成的离子注入掺杂区为P型离子注入掺杂区，具体的杂质元素为三族元素，可以为硼、铝、镓等。当双极型晶体管为PNP晶体管时，PNP晶体管的集电区为P型衬底的集电区，在P型衬底的集电区的设定区域形成的离子注入掺杂区为N型离子注入掺杂区，具体的杂质元素为五族元素，可以为磷、砷、锑等。其中，设定区域为在集电区表面中间位置区域，可以为矩形区域，也可以为其它形状的区域，本实施例中不做限定。本实施例中，将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中时，使炉管的中心轴线与半导体晶圆的圆心重合，以进行高温处理，使离子注入掺杂区的杂质元素被激活并进行热扩散。本实施例中，在将半导体晶圆放入炉管中时，可以通过支撑装置将半导体晶圆放置在炉管中，也可以通过夹持装置将半导体晶圆放置在炉管中，本实施例中不做限定。其中，在将半导体晶圆放置在炉管中后，半导体晶圆可通过制动机构或其他机构相对于炉壁进行旋转。本实施例中，将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中前，需对集电区进行氧化、光刻等处理，对此本实施例中不再一一赘述。步骤202，对半导体晶圆进行高温处理期间，以半导体晶圆的圆心为中心对半导体晶圆进行旋转处理，以形成双极型晶体管的基区。本实施例中，在将半导体晶片放到炉管中后，对半导体晶片进行高温处理。其中，半导体晶圆高温处理期间是指将半导体放入炉管开始进行高温处
理到彻底结束高温处理的时间。本实施例中，在对半导体晶圆进行高温处理期间，以半导体晶圆的圆心为中心对半导体晶圆进行旋转处理，具体是在高温处理期间的整个过程中不断地进行旋转，还是在高温处理期间的某个时间段进行旋转，其他时间段与炉管保持相对静止，本实施例中不做限定。本实施例中，对半导体晶圆进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极型晶体管的基区形成方法，其特征在于，包括：将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中；对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理，以形成所述双极型晶体管的基区。

【技术特征摘要】
1.一种双极型晶体管的基区形成方法，其特征在于，包括：将在集电区的设定区域形成离子注入掺杂区的半导体晶圆放入炉管中；对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理，以形成所述双极型晶体管的基区。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理具体包括：在预设高温处理时间内，采用同一温度对所述半导体晶圆进行高温处理的同时，按照预设转速，以所述半导体晶圆的圆心为中心对所述半导体晶圆进行旋转处理。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述半导体晶圆进行高温处理期间，以所述半导体晶圆的圆心为中...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘光燃，文燕，高振杰，马万里，石金成，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，深圳方正微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11