專利名稱：場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路器件，特別是涉及一種場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極 引出結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
如圖1所示，為現(xiàn)有的雙極性晶體管結(jié)構(gòu)圖，有源區(qū)由局部場(chǎng)氧104隔離也即為局 部場(chǎng)氧化層隔離，包括一集電區(qū)102、一基區(qū)和一發(fā)射區(qū)107 ；所示集電區(qū)102由一外延層 構(gòu)成，底部連接一高濃度埋層101，所述集電區(qū)102通過(guò)該埋層101和其相隔的有源區(qū)的高 能量離子注入?yún)^(qū)103相連，并在所述高能量離子注入?yún)^(qū)103上做接觸引出集電極；所述基 區(qū)形成于所述集電區(qū)102的頂部，包括了本征基區(qū)105和非本征基區(qū)106，通過(guò)所述本征基 區(qū)105和所述集電區(qū)102相連，通過(guò)所述非本征基區(qū)106做金屬接觸引出基極；所述發(fā)射 區(qū)107形成于所述本征基區(qū)105的頂部，直接做金屬接觸引出發(fā)射極，介質(zhì)層108為發(fā)射極 107和所述本征基區(qū)105的隔離介質(zhì)。由于集電極的引出是通過(guò)集電區(qū)102與埋層101相 接通過(guò)埋層101繞過(guò)所述局部場(chǎng)氧化隔離區(qū)104與高能量離子注入?yún)^(qū)103接觸來(lái)引出的， 因此所占面積較大，而且集電極寄生電容較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，能夠 減小器件的面積、降低引出的電極電阻和寄生電容、提高器件的特征頻率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，有源區(qū) 由局部場(chǎng)氧隔離，在所述局部場(chǎng)氧底部形成一具有第一導(dǎo)電類型的贗埋層，所述贗埋層進(jìn) 入有源區(qū)并和所述有源區(qū)中需要引出電極的具有第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域一相連接，通過(guò)在 所述局部場(chǎng)氧中制作深槽接觸和所述贗埋層相接引出所述摻雜區(qū)域一的電極。所述贗埋層為一離子注入層，所具有的第一導(dǎo)電類型為N型或P型，其摻雜濃度滿 足和所述深槽接觸的金屬直接形成歐姆接觸。所述深槽接觸是在深槽接觸孔中填入鈦-氮化鈦過(guò)渡金屬層以及金屬鎢形成。本發(fā)明通過(guò)深槽接觸孔穿通局部場(chǎng)氧化隔離區(qū)與贗埋層相接從而形成有源區(qū)中 摻雜區(qū)域一的電極引出，和現(xiàn)有電極引出方式如現(xiàn)有的雙極性晶體管通過(guò)埋層繞過(guò)局部場(chǎng) 氧化隔離區(qū)與高能量離子注入層相連形成集電極引出相比，器件面積大大減??；同時(shí)深槽 接觸孔距離器件有源區(qū)很近，能夠減少其器件的接觸電阻，也減小了器件的寄生電容，從而 也就提高了器件的頻率特性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1是為現(xiàn)有雙極性晶體管結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖3A-圖3F是本發(fā)明第一實(shí)施例制造流程中的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，為一個(gè)雙極性晶體管，其有源區(qū)由 局部場(chǎng)氧201隔離，包括一集電區(qū)210、一基區(qū)和一發(fā)射區(qū)207 ；所述基區(qū)由形成于所述集電 區(qū)210上的一第二導(dǎo)電類型的外延層構(gòu)成，包括本征基區(qū)205和外基區(qū)206，所述本征基區(qū) 205和所述集電區(qū)210相連，通過(guò)所述外基區(qū)206上做金屬接觸引出基極；所述發(fā)射區(qū)207 由形成于所述基區(qū)上的第一導(dǎo)電類型的多晶硅構(gòu)成，在所述多晶硅上直接做金屬接觸引出 發(fā)射極；所述集電區(qū)210即為本發(fā)明所述的摻雜區(qū)域一，由一具有第一導(dǎo)電類型的離子注 入層構(gòu)成，底部連接一第一導(dǎo)電類型贗埋層203，該贗埋層通過(guò)離子注入形成于襯底上，在 局部場(chǎng)氧過(guò)程中向上擴(kuò)散至場(chǎng)氧層，橫向擴(kuò)散進(jìn)入有源區(qū)與集電區(qū)離子注入層210相連， 通過(guò)在所述局部場(chǎng)氧201中制作深槽接觸204和所述贗埋層203相接引出集電極。所述集 電區(qū)210引出的深槽接觸204是要穿通層間膜209與局部場(chǎng)氧層并在深槽接觸孔中填入 鈦-氮化鈦過(guò)渡金屬層以及金屬鎢形成。如圖3A-圖3F所示，為采用本發(fā)明的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)的雙極性 晶體管制造流程中的結(jié)構(gòu)圖，包括如下步驟1、如圖3A所示，形成有源區(qū)生長(zhǎng)緩沖氧化層200 (pad oxide)和氮化硅202作為 硬掩膜版(Hardmask)，進(jìn)行第一次光刻并定義出第一次有源區(qū)，該有源區(qū)目的是定義贗埋 層注入?yún)^(qū)域，以光刻膠為掩膜刻蝕掉非有源區(qū)上的氮化硅和緩沖氧化層，該打開(kāi)區(qū)域大小 由后續(xù)的贗埋層注入尺寸決定。2、如圖;3B所示，以氮化硅202作為離子注入時(shí)有源區(qū)的阻擋層進(jìn)行N型或P型 贗埋層O^seudo-buried layer)離子注入形成贗埋層203，該離子注入劑量為1E14 lE16cm_2，能量小于30keV，然后進(jìn)行第一次場(chǎng)氧化形成場(chǎng)氧化隔離的局部場(chǎng)氧201。3、如圖3C所示，第一次場(chǎng)氧化形成局部場(chǎng)氧201后進(jìn)行第二次光刻，定義出最終 的有源區(qū)，該最終的有源區(qū)的氮化硅用光刻膠保護(hù)，而其他區(qū)域氮化硅通過(guò)干法刻蝕掉，然 后進(jìn)行第二次場(chǎng)氧化從而形成最終的隔離區(qū)域，在場(chǎng)氧化過(guò)程中，贗埋層203的雜質(zhì)離子 向上擴(kuò)散至局部場(chǎng)氧201，橫向擴(kuò)散進(jìn)入到有源區(qū)。4、如圖3D所示，去除有源區(qū)上的氮化硅202和緩沖氧化層，進(jìn)行集電極雜質(zhì)離子 的注入形成集電區(qū)210。5、如圖3E所示，形成本征基區(qū)205、發(fā)射極207、外基區(qū)206、基區(qū)與發(fā)射區(qū)隔離層 208。6、如圖3F所示，形成層間膜(ILD) 209，在所述贗埋層203的局部場(chǎng)氧201上進(jìn)行 深槽接觸孔的刻蝕，該刻蝕采用干法刻蝕，所述深槽接觸孔穿過(guò)了層間膜209和局部場(chǎng)氧 201最后到達(dá)所述贗埋層203上，然后在所述深槽接觸孔中填入鈦-氮化鈦過(guò)渡金屬層以及 金屬鎢形成深槽接觸204 ；7、如圖2所示，做上述基區(qū)和發(fā)射區(qū)的金屬接觸，最后形成本發(fā)明第一實(shí)施例的 器件。如圖4所示，為本發(fā)明的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，為場(chǎng)氧化隔離(LOCOS)工藝中MOS晶體管的襯底端引出結(jié)構(gòu)，所述MOS晶體管形成于局部場(chǎng)氧401隔離的有源區(qū)中，其中的 源、漏和柵極直接通過(guò)一金屬接觸引出，襯底端引出是通過(guò)深槽接觸孔404穿通局部場(chǎng)氧 層401與贗埋層403相接，贗埋層與N阱或P阱402相連，從而形成金屬引出。其中所述N 阱或P阱402對(duì)應(yīng)于所述摻雜區(qū)域一，其中所示N阱對(duì)應(yīng)于PMOS晶體管，所述P阱對(duì)應(yīng)于 NMOS晶體管。 以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限 制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，有源區(qū)由局部場(chǎng)氧隔離，其特征在于在 所述局部場(chǎng)氧底部形成一具有第一導(dǎo)電類型的贗埋層，所述贗埋層進(jìn)入有源區(qū)并和所述有 源區(qū)中需要引出電極的具有第一導(dǎo)電類型摻雜區(qū)域一相連接，通過(guò)在所述局部場(chǎng)氧中制作 深槽接觸和所述贗埋層相接引出所述摻雜區(qū)域一的電極。
2.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述贗埋層 為一離子注入層，所具有的第一導(dǎo)電類型為N型或P型，其摻雜濃度滿足和所述深槽接觸的 金屬直接形成歐姆接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述深槽接 觸是在深槽接觸孔中填入鈦-氮化鈦過(guò)渡金屬層以及金屬鎢形成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述贗 埋層是在所述局部場(chǎng)氧形成前，通過(guò)離子注入形成在所述局部場(chǎng)氧的正下方，在形成所述 局部場(chǎng)氧過(guò)程中向上擴(kuò)散至場(chǎng)氧層，橫向擴(kuò)散進(jìn)入有源區(qū)與所述摻雜區(qū)域一相連。
5.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述摻雜區(qū) 域一為一離子注入層。
6.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極引 出結(jié)構(gòu)為一雙極晶體管的集電極的引出結(jié)構(gòu)，所述摻雜區(qū)域一為所述雙極晶體管的集電 區(qū)。
7.如權(quán)利要求1所述的場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電極引 出結(jié)構(gòu)為一 MOS晶體管中的襯底電極的引出結(jié)構(gòu)，所述摻雜區(qū)域一為所述MOS晶體管的源 區(qū)和漏區(qū)間的形成溝道區(qū)的襯底或N阱或P阱，其中N阱對(duì)應(yīng)于PMOS晶體管、P阱對(duì)應(yīng)于 NMOS晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種場(chǎng)氧化隔離工藝中的電極引出結(jié)構(gòu)，有源區(qū)由局部場(chǎng)氧隔離，在局部場(chǎng)氧底部形成一贗埋層，所述贗埋層進(jìn)入有源區(qū)并和所述有源區(qū)中需要引出電極的摻雜區(qū)域一相連接，通過(guò)在局部場(chǎng)氧中制作深槽接觸和贗埋層相接引出摻雜區(qū)域一的電極。本發(fā)明能夠減小器件的面積、降低引出的電極電阻和寄生電容、提高器件的特征頻率。
文檔編號(hào)H01L29/732GK102117795SQ200910202068
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張海芳, 徐炯 , 朱東園, 范永潔, 邱慈云, 錢(qián)文生, 陳帆 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司