本发明专利技术涉及微电子领域，尤其涉及一种在SiGe?BiCMOS工艺中寄生的PNP管及其制造方法，包括一P型衬底，所述P型衬底之上形成有一N型外延层，并在所述外延层和衬底之间包含一N型掩埋层，所述掩埋层形成于衬底顶部的局部区域和外延层底部的局部区域；所述外延层中形成有一个所述远离掩埋层的P型阱区。本发明专利技术通过在CMOS工艺和HBT（NPN）工艺进行的同时在寄生的PNP横向晶体管打开阱区和发射区，简化了工艺流程，同时在本发明专利技术形成PNP管成的阱区与掩埋层相隔离，提高了PNP晶体管的电流放大和频率特型，降低了PNP晶体管的尺寸，提升了生产工艺，降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子领域，尤其涉及。
技术介绍
单一 BJT(Bipolar Junction Transistor,双载子晶体管电路)中已经有很多寄生三极管的制备工艺，然而随着半导体设计与工艺的高速发展要求，如果能集成更多功能的晶体管，并集中了单、双极型器件的优点，才能满足射频芯片越来越多的功能应用需求。SiGe BiCMOS (硅锗双载子互补金氧半导体)工艺就集合了 CMOS (互补金属氧化物半导体)和三极管的射频性能而越来越应用于射频电路中。SiGe BiCMOS工艺器件通常包含CMOS、异质结NPN管和寄生的PNP管，常规寄生的PNP管设计通常采用CMOS的P阱作为PNP管的集电极，异质结NPN管的集电极N型外延层作为PNP管的基极，而异质结NPN管的基区P型SiGe外延层作为PNP管的发射极，该寄生的PNP管为横向PNP管为对称型结构，其基区宽度较宽，因此电流放大系数和频率特征较低。SiGe BiCMOS (硅锗双载子互补金氧半导体)工艺通常集成了高型能的SiGe异质结NPN管、3.3v CMOS管、以及寄生的横向PNP晶体管，使得该器件能满足射频电路的需求，因此研究PNP晶体管的制造方法显得尤其重要。·中国专利(公开号:CN 101170128 A)公开了一种横向PNP型晶体管及其制造方法，在P型发射器和N型埋层之间设置二氧化硅埋层，其制造方法是在N型外延层生长完成之后，紧接着在N型外延层中局部注入氧离子，注入氧离子的位置在N型埋层和将要形成的P型发射区之间，注入的氧离子在后续的热过程中可使得N型埋层和P型发射区之间形成局部二氧化硅埋层，该专利技术的目的是提供一种横向PNP型晶体管，用以提高集晶体管电极的收集效率和晶体管的电流增益，但是现有的PNP型晶体管一般都包括有一隔离区，因此PNP晶体管的基区宽度Wb较宽，而且PNP晶体管也受到现有工艺制造水平的限制造成面积和尺寸比较大，对产品的使用效果造成了一定影响。中国专利(公开号:CN 102299070 A)公开了一种横向PNP晶体管的制造方法，包括提供半导体衬底；在半导体衬底注入离子且扩散，形成N型埋层区域，在N型埋层区域上形成N型外延层，在N型外延层上形成氧化层，刻蚀N型氧化层和N型外延层，形成发射极开口和集电极开口，其中N型外延层未被刻穿，向发射极开口和集电极开口内填充P型外延层，形成发射极和集电极，去除氧化层，该专利技术是提供一种横向PNP晶体管的制造方法，但是该制造方法在实际生产过程中需要单独对PNP晶体管进行一定工艺的生产制造，同时制造出来的PNP晶体管也只具有发射极和集电极，在实际应用过程中具有一定的局限型。图1所示为现有技术SiGe异质结NPN管示意图，如图所示,该PNP晶体管通常采用外延层作为集电极，P型多晶硅SiGe外延层2作为基区，N型高浓度掺杂的发射极多晶硅作为发射极3 ;而寄生的横向PNP晶体管设计通常采用P阱作为集电极，N型外延层作为基极，P型基区外延层作为发射极，该寄生的PNP晶体管其基区宽度较宽，因此电流放大系数和频率特征较低进而影响了产品的良率及产品的性能。图2所示为现有寄生于SiGe BiCMOS工艺中的横向PNP晶体管的截面图，如图所示，现有技术中寄生的PNP晶体管为对称结构，由于现有技术中的PNP晶体管阱区与埋层相接触，降低了 PNP晶体管电流放大系数和频率特征，对产品及性能造成一些不利的影响。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足提供了，采用特殊的制造工艺将寄生型PNP晶体管制造为为非对称型的PNP晶体管，因此基区宽度Wb较窄，有较高的电流放大系数和频率特型，而且非对称寄生PNP晶体管面积较对称型PNP晶体管尺寸大大降低。本专利技术采用的技术方案为: 一种在SiGe Bi·CMOS工艺中寄生的PNP管，其中，包括一 P型衬底，所述P型衬底的部分上表面形成有一 N型掩埋层，所述掩埋层的上表面及衬底的部分上表面还沉积有一 N型外延层，所述掩埋层形成于所述衬底顶部的局部区域和外延层底部的局部区域；并且利用形成在所述外延层、衬底中的深隔离沟槽层在所述外延层、衬底之中分隔出一个孤立的隔离区，在所述隔离区内形成隔离衬底和外延层，所述外延层中还包括有一个远离所述掩埋层的P型阱区； 所述隔离区内的外延层部分上表面以及隔离层的上表面形成有多个间隔层；部分所述间隔层的部分上表面及所述外延层的部分上表面沉积有一绝缘层，所述绝缘层中还形成有一暴露出所述外延层的开口，所述绝缘层的上表面生长有一 SiGe层，所述SiGe层还填充所述开口；其中，所述PNP管为一横向非对称型PNP管，所述横向非对称型PNP管的基区宽度小于对称型PNP管的基区宽度，且所述横向非对称型PNP管尺寸小于所述对称型PNP管的尺寸。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述P型阱区的部分上表面到达所述外延层的上表面，所述P型阱区的下表面与所述隔离衬底的上表面接触。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述间隔层为氧化层，所述氧化层部分位于所述外延层内，部分所述氧化层之间位于所述外延层内形成有重掺杂的N型掺杂区，以及在部分所述氧化层之间位于所述外延层内形成有重掺杂的P型掺杂区。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述绝缘层与所述SiGe层形成所述PNP管的发射极，所述N型掺杂区的上表面形成所述PNP管的基极接触区，所述P型掺杂区的上表面形成所述PNP管的集电极接触区。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述发射极、基极接触区和集电极接触区的上表面还覆盖有一层金属硅化物。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述绝缘层可以为单层绝缘层，也可以为双层绝缘层，所述单层绝缘层为单层氧化硅层，所述双层介电层包括氧化硅层和氮化硅层，其中，所述氮化硅层覆盖于所述氧化硅层的上表面。上述的一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其中，所述P型衬底为轻掺杂的娃片衬底。一种在SiGe BiCMOS工艺中寄生的PNP管的制造方法，其中，包括以下步骤: 步骤S1、提供一 P型衬底，于所述衬底的部分上表面沉积一层N型掩埋层，然后在所述掩埋层的上表面及所述衬底的部分上表面沉积一层N型外延层； 步骤S2、刻蚀所述衬底及外延层形成深隔离沟槽层，利用所述深隔离沟槽层在所述外延层、衬底之中分隔出一个孤立的包含一部分衬底和一部分外延层的隔离区； 步骤S3、于所述深隔离沟槽层上表面及所述外延层的部分上表面形成多个间隔开的氧化层； 步骤S4、于所述外延层内形成一个远离所述掩埋层的P型阱区，且所述P型阱区的上表面到达所述外延层的上表面，所述P型阱区的下表面与所述衬底相接触； 步骤S5、于部分所述氧化层上表面以及各氧化层之间所暴露的外延层的上表面沉积一层绝缘层，部分刻蚀所述绝缘层，在所述绝缘层中形成一暴露出所述外延层的开口，并在所述残留绝缘层上表面及暴露出外延层开口的上表面生长一层SiGe层； 步骤S6、部分刻蚀所述绝缘层以及SiGe层至所述外延层及氧化层的上表面形成残留的绝缘层及SiGe层组成的混合层，形成所述PNP管的发射极； 步骤S7、在部分所述氧化层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在SiGe?BiCMOS工艺中寄生的PNP管，其特征在于，包括一P型衬底，所述P型衬底的部分上表面形成有一N型掩埋层，所述掩埋层的上表面及衬底的部分上表面还沉积有一N型外延层，所述掩埋层形成于所述衬底顶部的局部区域和外延层底部的局部区域；并且利用形成在所述外延层、衬底中的深隔离沟槽层在所述外延层、衬底之中分隔出一个孤立的隔离区，在所述隔离区内形成隔离衬底和外延层，所述外延层中还包括有一个远离所述掩埋层的P型阱区；?????所述隔离区内的外延层部分上表面以及隔离层的上表面形成有多个间隔层；部分所述间隔层的部分上表面及所述外延层的部分上表面沉积有一绝缘层，所述绝缘层中还形成有一暴露出所述外延层的开口，所述绝缘层的上表面生长有一SiGe层，所述SiGe层还填充所述开口；????其中，所述PNP管为一横向非对称型PNP管，所述横向非对称型PNP管的基区宽度小于对称型PNP管的基区宽度，且所述横向非对称型PNP管尺寸小于所述对称型PNP管的尺寸。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐炯，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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