双极型晶体管的制备方法及双极型晶体管与流程

1.本发明涉及晶体管制备技术领域，尤其涉及一种双极型晶体管的制备方法及双极型晶体管。


背景技术：

2.双极型晶体管是一种电子和空穴同时参与导电的电子元件，其有npn型和pnp型两种基本类型。现有技术中，在制备双极型晶体管时，基区掺杂通常采用标准的光刻、注入的掺杂方式，但是经过多次光刻工艺，使得晶体管的制造成本大幅上升，并且，由于光刻工艺无法准确限制基区能够按照设计尺寸进行分布，因此可能会造成器件存在缺陷，进而影响到器件的性能。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种双极型晶体管的制备方法及双极型晶体管，以解决现有技术中在进行基区掺杂时光刻工艺无法准确限制基区能够按照设计尺寸进行分布，以致晶体管产生缺陷的问题。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种双极型晶体管的制备方法，包括：
5.获取衬底，在所述衬底的上表面依次制备第一氧化层和保护层，并通过刻蚀所述保护层后得到的预设窗口在所述衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环；
6.对制备所述分压环后的衬底进行高温退火及氧化，以在所述预设窗口的位置制备第二氧化层，并去除刻蚀后的保护层，得到第一样品；
7.通过相应的光刻版在所述第一样品的上表面进行光刻以确定基区、发射区和浓硼区，并分别对所述基区、所述发射区和所述浓硼区进行相应的离子注入，得到第二样品；
8.在所述第二样品的上表面制备第一介质层，并在所述第一介质层上制备第一层金属引线窗口后，在所述第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品；其中，所述第一层金属引线窗口与所述发射区和所述浓硼区的位置对应；
9.在所述第三样品的上表面制备第二介质层，并在所述第二介质层上制备第二层金属引线窗口后，在所述第二层金属引线窗口处制备互连引线层，在所述互连引线层上制备第二层金属引线；所述第二层金属引线窗口与所述发射区的位置对应；
10.在所述衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管。
11.在一种可能的实现方式中，所述互连引线层为镍铬合金层。
12.在一种可能的实现方式中，所述通过刻蚀所述保护层后得到的预设窗口在所述衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环包括：
13.在所述保护层上涂覆第一光刻胶，以分压环光刻版为掩膜，对所述第一光刻胶进行曝光、显影，形成分压环曝光图形；
14.以所述分压环曝光图形上剩余的所述第一光刻胶为掩膜，对所述保护层进行刻蚀，得到所述第一预设数量的所述预设窗口；
15.对于每个所述预设窗口，在该预设窗口处的衬底中进行第一离子注入，得到所述分压环；
16.其中，对于所述第一预设数量的分压环中的每个所述分压环，所述第一离子的注入能量和剂量不同。
17.在一种可能的实现方式中，确定基区，并对所述基区进行相应的离子注入包括：
18.在所述第一样品的上表面涂覆第二光刻胶，以基区光刻版为掩膜，对所述第二光刻胶进行曝光、显影，形成基区曝光图形；
19.以所述基区曝光图形上剩余的所述第二光刻胶为掩膜，对所述基区进行预设次数的第一离子注入。
20.在一种可能的实现方式中，确定发射区，并对所述发射区进行相应的离子注入包括：
21.在所述第一样品的上表面涂覆第三光刻胶，以发射区光刻版为掩膜，对所述第三光刻胶进行曝光、显影，形成发射区曝光图形；
22.以所述发射区曝光图形上剩余的所述第三光刻胶为掩膜，对所述发射区进行第二离子注入。
23.在一种可能的实现方式中，所述确定浓硼区，并对所述浓硼区进行相应的离子注入包括：
24.在所述第一样品的上表面涂覆第四光刻胶，以浓硼区光刻版为掩膜，对所述第四光刻胶进行曝光、显影，形成浓硼区曝光图形；
25.以所述浓硼区曝光图形上剩余的所述第四光刻胶为掩膜，对所述浓硼区进行第一离子注入。
26.在一种可能的实现方式中，所述在所述第一介质层上制备第一层金属引线窗口后，在所述第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品包括：
27.在所述第一介质层的上表面涂覆第五光刻胶，以第一层金属引线窗口光刻版为掩膜，对所述第五光刻胶进行曝光、显影，形成第一层金属引线窗口曝光图形；
28.以所述第一层金属引线窗口曝光图形上剩余的所述第五光刻胶为掩膜，对所述第一介质层和所述第一氧化层进行刻蚀，得到第二预设数量的所述第一层金属引线窗口；
29.在所述第一层金属引线窗口处以及剩余的所述第一介质层的上表面制备种子层，在所述种子层的上表面涂覆第六光刻胶，以第一层金属引线光刻版为掩膜，对所述第六光刻胶进行曝光、显影，得到第一层金属引线曝光图形；
30.以所述第一层金属引线曝光图形上剩余的所述第六光刻胶为掩膜，在各个所述金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到所述第三样品。
31.在一种可能的实现方式中，所述在所述第二介质层上制备第二层金属引线窗口后，在所述第二层金属引线窗口处制备互连引线层，在所述互连引线层上制备第二层金属引线包括：
32.在所述第二介质层的上表面涂覆第七光刻胶，以第二层金属引线窗口光刻版为掩膜，对所述第七光刻胶进行曝光、显影，形成第二层金属引线窗口曝光图形；
33.以所述第二层金属引线窗口曝光图形上剩余的所述第七光刻胶为掩膜，对所述第二介质层进行刻蚀，得到第三预设数量的所述第二层金属引线窗口；
34.在所述第二层金属引线窗口处以及剩余的所述第二介质层的上表面制备互连引线层；
35.在所述互连引线层的上表面涂覆第八光刻胶，以第二层金属引线光刻版为掩膜，对所述第八光刻胶进行曝光、显影，得到第二层金属引线曝光图形；
36.以所述第二层金属引线曝光图形上剩余的所述第八光刻胶为掩膜，在所述互连引线层的上表面制备第二层金属引线并去除未被所述第二层金属引线覆盖的所述互连引线层。
37.在一种可能的实现方式中，所述在所述衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管包括：
38.在所述衬底的下表面制备第一金属层；
39.在所述衬底的下表面和所述第一金属层之间注入砷元素后进行烧结，得到所述双极型晶体管。
40.第二方面，本发明实施例提供了一种双极型晶体管，包括：
41.第一金属层；
42.在所述第一金属层上设置的衬底；且所述衬底中设置有分压环、基区、发射区和浓硼区；
43.在所述衬底的上表面设置的第一氧化层；在所述第一氧化层上与所述衬底中的所述分压环对应位置设置的第二氧化层；以及在所述第一氧化层和所述第二氧化层上设置的第一介质层；
44.在所述第一氧化层和所述第一介质层内的第一层金属引线窗口处设置的第一层金属引线；其中，所述第一层金属引线窗口与所述发射区和所述浓硼区的位置对应；
45.在所述第一层金属引线的上表面以及所述第一介质层的上表面设置的第二介质层；
46.在所述第二介质层内的第二层金属引线窗口处设置的互连引线层；其中，所述第二层金属引线窗口与所述发射区的位置对应；
47.在所述互连引线层的上表面设置的第二层金属引线。
48.本发明实施例提供一种双极型晶体管的制备方法及双极型晶体管，该制备方法通过获取衬底，在衬底的上表面依次制备第一氧化层和保护层，并通过刻蚀保护层后得到的预设窗口在衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环，能够有效降低双极型晶体管的表面电场强度，进而提高其击穿电压；然后通过对制备分压环后的衬底进行高温退火以激活杂质元素，使得各个分压环内的杂质元素能够充分掺杂并激活；另外在高温退火的同时对衬底进行氧化，以在预设窗口的位置制备第二氧化层，如此一来，后续在对基区进行离子注入时，预设窗口处的第二氧化层能够阻挡注入基区的元素的扩散，使得基区的注入区域自对准，没有光刻偏差，从而保证双极型晶体管的良好性能；之后通过去除刻蚀后的保护层，得到第一样品；通过相应的光刻版在第一样品的上表面进行光刻以确定基区、发射区和浓硼区，并分别对基区、发射区和浓硼区进行相应的离子注入，得到第二样品；可以基于自对准工艺对基区进行多次离子注入，一方面能够有效降低基区电阻，进而提升双极型晶体管的性能，另一方面也有效避免了在进行基区掺杂时光刻工艺无法准确限制基区按照设计尺寸进行分布的问题，进一步提升了双极型晶体管的器件性能；然后通过在两层金属引线
之间设置互连引线层，能够有效提升电流稳定性，进而提升双极型晶体管工作的可靠性；最后在衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
50.图1是本发明实施例提供的双极型晶体管的制备方法的流程示意图；
51.图2是本发明实施例提供的制备预设窗口的工艺流程示意图；
52.图3是本发明实施例提供的制备的分压环的结构示意图；
53.图4是本发明实施例提供的制备第一层分压环的工艺流程示意图；
54.图5是本发明实施例提供的制备的三层分压环的结构示意图；
55.图6是本发明实施例提供的制备第二氧化层后去除刻蚀后的保护层的工艺流程示意图；
56.图7是本发明实施例提供的对基区进行离子掺杂的工艺流程示意图；
57.图8是本发明实施例提供的对发射区进行离子掺杂的工艺流程示意图；
58.图9是本发明实施例提供的对浓硼区进行离子掺杂的工艺流程示意图；
59.图10是本发明实施例提供的制备第一介质层的工艺流程示意图；
60.图11是本发明实施例提供的制备第一层金属引线窗口的工艺流程示意图；
61.图12是本发明实施例提供的制备第一层金属引线的工艺流程示意图；
62.图13是本发明实施例提供的制备第二层金属引线窗口的工艺流程示意图；
63.图14是本发明实施例提供的制备的第二层金属引线的结构示意图；
64.图15是本发明实施例提供的双极型晶体管的结构示意图。
具体实施方式
65.为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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，都应当属于本方案保护的范围。
66.本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
67.以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：
68.图1为本发明实施例提供的双极型晶体管的制备方法的流程示意图。参照图1，本发明实施例提供了一种双极型晶体管的制备方法，该制备方法包括：
69.步骤101：获取衬底，在衬底的上表面依次制备第一氧化层和保护层，并通过刻蚀保护层后得到的预设窗口在衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环。
70.在步骤101中，图2为本发明实施例提供的制备预设窗口的工艺流程示意图，如图2
所示，获取衬底1；示例性的，衬底1可以为硅衬底；在衬底1的上表面制备第一氧化层2，在第一氧化层2的上表面制备保护层3；示例性的，可以采用低压化学气相沉积法(low pressure chemical vapor deposition，lpcvd)在硅衬底的上表面沉积二氧化硅层，然后再在二氧化硅层的上表面沉积氮化硅层；示例性的，二氧化硅层的厚度可以为200埃(1米＝10
10
埃)，氮化硅层的厚度可以为3000埃。如图2所示，在衬底1的上表面制备第一氧化层2时，在低温环境中进行氧化(示例性的，低温环境的温度可以保持在600℃-1000℃，例如，900℃)；通入大流量的氧气，改变衬底1表面温区分布，同时还通过向氧化设备中通入三氯乙烯以固定可动电荷，如此一来，可以有效提升形成的二氧化硅氧化膜的质量，进而有利于提升双极型晶体管的工作效率。
71.在一种可能的实现方式中，通过刻蚀保护层后得到的预设窗口在衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环包括：
72.在保护层上涂覆第一光刻胶，以分压环光刻版为掩膜，对第一光刻胶进行曝光、显影，形成分压环曝光图形。
73.以分压环曝光图形上剩余的第一光刻胶为掩膜，对保护层进行刻蚀，得到第一预设数量的预设窗口。
74.对于每个预设窗口，在该预设窗口处的衬底中进行第一离子注入，得到分压环。
75.其中，对于第一预设数量的分压环中的每个分压环，第一离子的注入能量和剂量不同。
76.本实施例中，如图2所示，在保护层3的上表面涂覆第一光刻胶4，以分压环光刻版为掩膜，对第一光刻胶4进行曝光、显影，形成分压环曝光图形。以分压环曝光图形上剩余的第一光刻胶4为掩膜，对保护层3进行刻蚀得到第一预设数量的预设窗口5，去除剩余的第一光刻胶4，预设窗口5的制备流程至此结束。之后，图3为本发明实施例提供的制备的分压环的结构示意图，如图3所示，对于每个预设窗口5，在该预设窗口5处的衬底1中进行第一离子注入，得到第一预设数量的分压环6(示例性的，分压环6的数量可以为如图3中示出的3个，也可以为4个等其他个数，相关技术人员可以根据双极型晶体管的具体性能要求对分压环6进行设计，例如，根据双极型晶体管的击穿电压的大小确定分压环6的个数，本技术对此不作限定)。示例性的，保护层3可以为氮化硅层，第一离子可以为硼元素，衬底1可以为硅衬底。本实施例中基于各个分压环6能够有效降低双极型晶体管的表面电场强度，进而提高其击穿电压，以保证双极型晶体管的良好性能。
77.可选的，对于第一预设数量的分压环6中的每个分压环，第一离子的注入能量和剂量不同。示例性的，第一离子可以为硼元素。以制备第一层分压环61为例，详述第一层分压环61的制备流程如下：
78.图4为本发明实施例提供的制备第一层分压环的工艺流程示意图，如图4所示，在各个预设窗口5处以及剩余的保护层3的上表面涂覆光刻胶a，以第一层分压环光刻版为掩膜，对光刻胶a进行曝光、显影，形成第一层分压环曝光图形。以第一层分压环曝光图形上剩余的光刻胶a为掩膜，在预设窗口5处的衬底1中注入硼元素，示例性的，注入的硼元素的剂量和能量可以为2e14/30kev、3e14/60kev或5e14/100kev，本技术对此不作限定，得到第一层分压环61，然后去除剩余的光刻胶a，至此完成第一层分压环61的制备。另外，第二层分压环以及更多层分压环的制备过程中，注入硼元素的剂量和能量可以相同，也可以不相同，具
体剂量和能量值可以基于具体工艺要求确定，本技术对此不作限定。以制备三个分压环为例，图5为本发明实施例提供的制备的三层分压环的结构示意图，如图5所示，三个分压环分别为分压环61、分压环62以及分压环63，这三个分压环中的每个分压环，注入的硼元素的剂量和能量可以不相同。本实施例中，通过对衬底内不同层的预设窗口处注入不同剂量和能量的硼元素，得到对应层的分压环，基于各个分压环能够有效提升双极型晶体管的耐压性能，进而有效保障了双极型晶体管的优良性能。
79.步骤102：对制备分压环后的衬底进行高温退火及氧化，以在预设窗口的位置制备第二氧化层，并去除刻蚀后的保护层，得到第一样品。
80.在步骤102中，图6为本发明实施例提供的制备第二氧化层后去除刻蚀后的保护层的工艺流程示意图，如图6所示，对制备分压环6以后的衬底1进行高温退火，以激活各个分压环6内的杂质元素(示例性的，如图5所示，对制备分压环以后的衬底1进行高温退火以激活分压环61、分压环62以及分压环63中的杂质)，使得各个分压环6内的杂质元素能够充分掺杂并激活，进而基于这些分压环6能够有效提升双极型晶体管的击穿电压以保证其优良性能。另外，在对衬底1进行高温退火的同时，还在衬底上的各个预设窗口5处制备第二氧化层7，之后，去除刻蚀后的保护层3，得到第一样品。示例性的，第二氧化层可以为二氧化硅层，可以采用低压化学气相沉积法在各个预设窗口5处沉积二氧化硅层，该二氧化硅层的沉积厚度可以为4000埃。另外，合适的退火温度能够使得注入预设窗口5内的硼元素充分激活并掺杂在衬底内的对应位置，以形成良好质量的分压环6，示例性的，本实施例中高温退火的温度可以控制在1100-1200℃。
81.本实施例中，对制备了分压环后的衬底进行高温退火，使得各个分压环内的杂质元素能够被充分激活且充分掺杂在衬底内的对应位置，另外以剩余的保护层为掩膜，对衬底上表面的各个预设窗口处的位置进行氧化，制备得到第二氧化层，如此一来，后续在对基区进行离子注入时，预设窗口处的第二氧化层能够阻挡注入基区的元素的扩散，使得基区的注入区域自对准，没有光刻偏差，从而保证双极型晶体管的良好性能。
82.步骤103：通过相应的光刻版在第一样品的上表面进行光刻以确定基区、发射区和浓硼区，并分别对基区、发射区和浓硼区进行相应的离子注入，得到第二样品。
83.在步骤103中，通过采用与基区、发射区以及浓硼区对应的光刻版分别对基区、发射区以及浓硼区进行光刻以确定对应的位置，然后再向基区、发射区以及浓硼区注入相匹配的杂质元素，得到第二样品。可选的，在对基区进行离子注入时，可以基于自对准工艺对基区进行多次不同剂量和能量的离子注入，降低基区电阻，进而提升双极型晶体管的性能。
84.在一种可能的实现方式中，确定基区，并对基区进行相应的离子注入包括：
85.在第一样品的上表面涂覆第二光刻胶，以基区光刻版为掩膜，对第二光刻胶进行曝光、显影，形成基区曝光图形。
86.以基区曝光图形上剩余的第二光刻胶为掩膜，对基区进行预设次数的第一离子注入。
87.本实施例中，图7为本发明实施例提供的对基区进行离子掺杂的工艺流程示意图，如图7所示，在第一样品的上表面涂覆第二光刻胶8，以基区光刻版为掩膜，对第二光刻胶8进行曝光、显影，形成基区曝光图形，也即确定基区位置，然后以基区曝光图形上剩余的第二光刻胶8为掩膜，对基区9进行预设次数的第一离子注入，得到多次第一离子注入后的基
区，然后将第一样品的上表面剩余的第二光刻胶8去除，至此完成基区9的第一离子注入工艺，之后对离子注入后的基区9进行高温退火，使得基区9内的杂质元素能够被充分激活且充分掺杂在衬底内的对应位置。示例性的，注入的第一离子可以为硼元素，本实施例中，以预设次数为三次为例，对基区9进行第一离子的注入，第一次可以对基区9注入2e14/30kev的硼元素，第二次可以对基区9注入3e14/60kev的硼元素，第三次可以对基区9注入5e14/100kev的硼元素；另外，相关技术人员也可以根据设计的双极型晶体管的性能对基区第一离子注入的剂量和能量对应做出调整，本技术对此不作限定。本实施例中，通过自对准工艺对基区进行多次离子注入，一方面能够有效降低基区电阻，进而提升双极型晶体管的性能；另一方面也有效避免了在进行基区掺杂时光刻工艺无法准确限制基区按照设计尺寸进行分布的问题，进一步提升了双极型晶体管的器件性能。
88.在一种可能的实现方式中，确定发射区，并对发射区进行相应的离子注入包括：
89.在第一样品的上表面涂覆第三光刻胶，以发射区光刻版为掩膜，对第三光刻胶进行曝光、显影，形成发射区曝光图形。
90.以发射区曝光图形上剩余的第三光刻胶为掩膜，对发射区进行第二离子注入。
91.本实施例中，图8为本发明实施例提供的对发射区进行离子掺杂的工艺流程示意图，如图8所示，在第一样品的上表面涂覆第三光刻胶10，以发射区光刻版为掩膜，对第三光刻胶10进行曝光、显影，形成发射区曝光图形，也即确定发射区位置，然后，以发射区曝光图形上剩余的第三光刻胶10为掩膜，对发射区11进行第二离子的注入，得到第二离子注入后的发射区11，然后将第一样品的上表面剩余的第三光刻胶10去除，至此完成发射区11的离子注入工艺，之后对离子注入后的发射区11进行高温退火，使得发射区11内的杂质元素能够被充分激活且充分掺杂在衬底内的对应位置。示例性的，注入的第二离子可以为磷元素。
92.在一种可能的实现方式中，确定浓硼区，并对浓硼区进行相应的离子注入包括：
93.在第一样品的上表面涂覆第四光刻胶，以浓硼区光刻版为掩膜，对第四光刻胶进行曝光、显影，形成浓硼区曝光图形。
94.以浓硼区曝光图形上剩余的第四光刻胶为掩膜，对浓硼区进行第一离子注入。
95.本实施例中，图9为本发明实施例提供的对浓硼区进行离子掺杂的工艺流程示意图，如图9所示，在第一样品的上表面涂覆第四光刻胶12，以浓硼区光刻版为掩膜，对第四光刻胶12进行曝光、显影，形成浓硼区曝光图形，也即确定浓硼区位置，然后，以浓硼区曝光图形上剩余的第四光刻胶12为掩膜，对浓硼区13进行第一离子的注入，得到第一离子注入后的浓硼区13，然后将第一样品的上表面剩余的第四光刻胶12去除，至此完成浓硼区13的离子注入工艺，之后对离子注入后的浓硼区13进行高温退火，使得浓硼区13内的杂质元素能够被充分激活且充分掺杂在衬底内的对应位置。示例性的，注入的第一离子可以为硼元素。
96.步骤104：在第二样品的上表面制备第一介质层，并在第一介质层上制备第一层金属引线窗口后，在第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品；其中，第一层金属引线窗口与发射区和浓硼区的位置对应。
97.在步骤104中，图10为本发明实施例提供的制备第一介质层的工艺流程示意图，如图10所示，在第二样品的上表面制备第一介质层14，示例性的，第一介质层14可以为氮化硅层、二氧化硅层、磷硅玻璃层、硼硅玻璃层以及硼磷硅玻璃层等，本技术对此不作限定。可选的，为了使得该第一介质层14与第一氧化层2、第二氧化层7以及后续与该第一介质层14相
关的制备材料之间应力匹配，因此，第一介质层14可以为二氧化硅层。示例性的，可以采用低压化学气相沉积法在第一氧化层2以及第二氧化层7的上表面制备5000埃的二氧化硅，形成第一介质层14；在制备了第一介质层14之后，在第一介质层14上表面制备第一层金属引线窗口，以利于在该第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品。其中，第一层金属引线窗口与发射区和浓硼区的位置对应，如此一来，有利于后续基于第一层金属引线窗口处的第一层金属引线引出发射区和基区。
98.在一种可能的实现方式中，在第一介质层上制备第一层金属引线窗口后，在第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品包括：
99.在第一介质层的上表面涂覆第五光刻胶，以第一层金属引线窗口光刻版为掩膜，对第五光刻胶进行曝光、显影，形成第一层金属引线窗口曝光图形。
100.以第一层金属引线窗口曝光图形上剩余的第五光刻胶为掩膜，对第一介质层和第一氧化层进行刻蚀，得到第二预设数量的第一层金属引线窗口。
101.在第一层金属引线窗口处以及剩余的第一介质层的上表面制备种子层，在种子层的上表面涂覆第六光刻胶，以第一层金属引线光刻版为掩膜，对第六光刻胶进行曝光、显影，得到第一层金属引线曝光图形。
102.以第一层金属引线曝光图形上剩余的第六光刻胶为掩膜，在各个金属引线窗口处制备第一层金属引线，得到第三样品。
103.本实施例中，图11为本发明实施例提供的制备第一层金属引线窗口的工艺流程示意图，如图11所示，在第一介质层14的上表面涂覆第五光刻胶15；以第一层金属引线窗口光刻版为掩膜，对第五光刻胶15进行曝光、显影，形成第一层金属引线窗口曝光图形，然后以第一层金属引线窗口曝光图形上剩余的第五光刻胶15为掩膜，对第一介质层14以及第一氧化层2进行刻蚀(直至刻蚀到衬底1的上表面为止)，得到第二预设数量的第一层金属引线窗口，然后去除剩余的第五光刻胶15，至此完成制备多个第一层金属引线窗口16的工艺。具体地，第一层金属引线窗口的具体个数相关技术人员可以基于双极型晶体管的具体设计进行确定。本实施例中，在第一介质层14以及第一氧化层2上制备多个第一层金属引线窗口，以利于后续在各个第一层金属引线窗口处制备第一层金属引线，进而引出基区和发射区，以保证双极型晶体管的性能。
104.本实施例中，图12为本发明实施例提供的制备第一层金属引线的工艺流程示意图，如图12所示，首先，在第一层金属引线窗口16处以及剩余的第一介质层14的上表面制备种子层17；在种子层17的上表面涂覆第六光刻胶18，然后以第一层金属引线光刻版为掩膜，对第六光刻胶18进行曝光、显影，得到第一层金属引线曝光图形；然后以第一层金属引线曝光图形上剩余的第六光刻胶18为掩膜，在各个金属引线窗口16处制备第一层金属引线19；最后将剩余的第六光刻胶18去除，以及将未被第一层金属引线19覆盖的种子层17去除，进而得到第三样品。本实施例中，制备第一层金属引线19可以采用溅射电镀的方式，也可采用溅射腐蚀的方式或者其他可以制备第一层金属引线19的方式，本技术对此不作限定。本技术通过制备第一层金属引线19，可以准确安全地引出基区和发射区，进而保证双极型晶体管的性能。
105.步骤105：在第三样品的上表面制备第二介质层，并在第二介质层上制备第二层金属引线窗口后，在第二层金属引线窗口处制备互连引线层，在互连引线层上制备第二层金
属引线；第二层金属引线窗口与发射区的位置对应。
106.在步骤105中，图13为本发明实施例提供的制备第二层金属引线窗口的工艺流程示意图，图14为本发明实施例提供的制备第二层金属引线的工艺流程示意图，请一并参照图13及图14，首先，在第三样品的上表面制备第二介质层20，并在该第二介质层20上制备第二层金属引线窗口21；示例性的，第二介质层20可以为氮化硅层、二氧化硅层、磷硅玻璃层、硼硅玻璃层以及硼磷硅玻璃层等，第二介质层20的具体作用可以为使得第一层金属引线和第二层金属引线间隔开，具体的第二介质层20的材质可以依据双极型晶体管的具体设计工艺确定，本技术对此不作限定。在制备得到第二层金属引线窗口21后，在第二层金属引线窗口21处制备互连引线层22，之后再在互连引线层22上制备第二层金属引线23；其中，第二层金属引线窗口21与发射区11的位置对应。本实施例中，第一层金属引线19和第二层金属引线23之间基于互联引线层22互连，互联引线层22为金属层，也作为发射区电阻，能够有效提高双极型晶体管中电流的稳定性，从而有效提高器件工作的可靠性。
107.在一种可能的实现方式中，在第二介质层上制备第二层金属引线窗口后，在第二层金属引线窗口处制备互连引线层，在互连引线层上制备第二层金属引线包括：
108.在第二介质层的上表面涂覆第七光刻胶，以第二层金属引线窗口光刻版为掩膜，对第七光刻胶进行曝光、显影，形成第二层金属引线窗口曝光图形。
109.以第二层金属引线窗口曝光图形上剩余的第七光刻胶为掩膜，对第二介质层进行刻蚀，得到第三预设数量的第二层金属引线窗口。
110.在第二层金属引线窗口处以及剩余的第二介质层的上表面制备互连引线层。
111.在互连引线层的上表面涂覆第八光刻胶，以第二层金属引线光刻版为掩膜，对第八光刻胶进行曝光、显影，得到第二层金属引线曝光图形。
112.以第二层金属引线曝光图形上剩余的第八光刻胶为掩膜，在互连引线层的上表面制备第二层金属引线并去除未被第二层金属引线覆盖的互连引线层。
113.本实施例中，以第二介质层20为硼磷硅玻璃为例，对制备第二层金属引线的工艺进行详述。请一并参照图13及图14，首先，在第二介质层20的上表面涂覆第七光刻胶，以第二层金属引线窗口光刻版为掩膜，对第七光刻胶进行曝光、显影，形成第二层金属引线窗口曝光图形；以第二层金属引线窗口曝光图形上剩余的第七光刻胶为掩膜，对第二介质层进行刻蚀，得到第二层金属引线窗口21，示例性的，本实施例中，第三预设数量为三个，具体个数相关技术人员可以基于双极型晶体管的具体设计及其性能要求而确定，本技术对此不作限定。之后在第二层金属引线窗口21处以及剩余的第二介质层20的上表面制备互连引线层22。具体地，制备互联引线层22可以采用溅射电镀的方式，也可采用溅射腐蚀的方式或者其他可以制备互联引线层22的方式，本技术对此不作限定。之后，在制备第二层金属引线23时，通常是在互连引线层22的上表面涂覆第八光刻胶，以第二层金属引线光刻版为掩膜，对第八光刻胶进行曝光、显影，得到第二层金属引线曝光图形；然后以第二层金属引线曝光图形上剩余的第八光刻胶为掩膜，在互连引线层的上表面制备第二层金属引线，本实施例中，制备第二层金属引线23可以采用溅射电镀的方式，也可采用溅射腐蚀的方式或者其他可以制备第二层金属引线23的方式，本技术对此不作限定。最后，将未被第二层金属引线23覆盖的互连引线层22去除，并去除剩余第八光刻胶后，完成第二层金属引线23的制备。本实施例中，第一层金属引线19和第二层金属引线23之间基于互联引线层22互连，互联引线层22为
金属层，也作为发射区电阻，能够有效提高双极型晶体管中电流的稳定性，从而有效提高器件工作的可靠性。
114.在一种可能的实现方式中，互连引线层为镍铬合金层。
115.本实施例中，如图14所示，互联引线层22可以为镍铬合金层，对于高压大功率双极型晶体管，尤其在高压大电流的情况下，较多的热量和压降分布在器件的电阻上，可能会导致器件出现自激反应或者烧毁现象，因此，本实施例中采用电阻率较大的镍铬合金层作为发射区电阻，使得发射区的电阻较大，进而可以满足器件在高压大电流的情况下的稳定性，使得双极型晶体管能够稳定工作。
116.步骤106：在衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管。
117.在步骤106中，图15为本发明实施例提供的双极型晶体管的结构示意图，如图15所示，在衬底1的下表面制备第一金属层24并烧结，得到双极型晶体管。本实施例中，第一金属层24的材质可以为金。
118.在一种可能的实现方式中，在衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管包括：
119.在衬底的下表面制备第一金属层。
120.在衬底的下表面和第一金属层之间注入砷元素后进行烧结，得到双极型晶体管。
121.本实施例中，如图15所示，在衬底1的下表面制备第一金属层24之后，在衬底1的下表面和第一金属层24之间注入砷元素，砷元素的注入量在工艺允许的条件下越多越好(示例性的，注入砷元素后形成如图15中的砷元素层25)，最后加厚第一金属层24后对器件进行低温烧结，得到双极型晶体管。本实施例中，由于高温影响介质应力，于是在衬底1下表面与第一金属层24之间掺了砷元素，一方面降低了高温烧结对介质应力的影响，另一方面还能够有效降低器件的电阻，使之具备较好的欧姆接触烧结，得到的双极型晶体管器件的强度好、电阻小。与未掺杂砷元素的工艺相比，本技术中掺杂了砷元素的第一金属层24可以在较低的合金温度下(通常情况下，烧结温度为400℃，而在本实施例中可以在较低温度下进行烧结得到同样质量的器件，示例性的，烧结温度可以为350℃。)，得到同样质量的ausi合金，因此本技术中通过掺杂砷元素的金层来降低烧结温度；另外，金层太薄会导致ausi合金层不连续，影响器件性能，因此本技术中加厚au层是为了烧结时得到的ausi合金层能够更均匀。
122.本发明实施例提供一种双极型晶体管的制备方法，通过获取衬底，在衬底的上表面依次制备第一氧化层和保护层，并通过刻蚀保护层后得到的预设窗口在衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环，能够有效降低双极型晶体管的表面电场强度，进而提高其击穿电压；然后通过对制备分压环后的衬底进行高温退火以激活杂质元素，使得各个分压环内的杂质元素能够充分掺杂并激活；另外在高温退火的同时对衬底进行氧化，以在预设窗口的位置制备第二氧化层，如此一来，后续在对基区进行离子注入时，预设窗口处的第二氧化层能够阻挡注入基区的元素的扩散，使得基区的注入区域自对准，没有光刻偏差，从而保证双极型晶体管的良好性能；之后通过去除刻蚀后的保护层，得到第一样品；通过相应的光刻版在第一样品的上表面进行光刻以确定基区、发射区和浓硼区，并分别对基区、发射区和浓硼区进行相应的离子注入，得到第二样品；可以基于自对准工艺对基区进行多次离子注入，一方面能够有效降低基区电阻，进而提升双极型晶体管的性能，另一方面也有效避免
了在进行基区掺杂时光刻工艺无法准确限制基区按照设计尺寸进行分布的问题，进一步提升了双极型晶体管的器件性能；然后通过在两层金属引线之间设置互连引线层，能够有效提升电流稳定性，进而提升双极型晶体管工作的可靠性；最后在衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管。
123.第二方面，本发明实施例提供了一种双极型晶体管，包括：
124.第一金属层。
125.在第一金属层上设置的衬底；且衬底中设置有分压环、基区、发射区和浓硼区。
126.在衬底的上表面设置的第一氧化层；在第一氧化层上与衬底中的分压环对应位置设置的第二氧化层；以及在第一氧化层和第二氧化层上设置的第一介质层。
127.在第一氧化层和第一介质层内的第一层金属引线窗口处设置的第一层金属引线；其中，第一层金属引线窗口与发射区和浓硼区的位置对应。
128.在第一层金属引线的上表面以及第一介质层的上表面设置的第二介质层。
129.在第二介质层内的第二层金属引线窗口处设置的互连引线层；其中，第二层金属引线窗口与发射区的位置对应。
130.在互连引线层的上表面设置的第二层金属引线。
131.本实例中，如图15所示，该双极型晶体管自下而上包括：第一金属层24以及在第一金属层24上设置的衬底1；衬底1中设置有若干个分压环6、基区9、发射区11和浓硼区13；另外，在衬底1的上表面设置的第一氧化层2；在第一氧化层2上与衬底1中的分压环6对应位置设置的第二氧化层；以及在第一氧化层2和第二氧化层上设置的第一介质层14；在第一氧化层2和第一介质层14内的第一层金属引线窗口处设置的第一层金属引线19；其中，第一层金属引线窗口与发射区11和浓硼区13的位置对应；在第一层金属引线19的上表面以及第一介质层的上表面设置的第二介质层20；在第二介质层20内的第二层金属引线窗口处设置的互连引线层22；其中，第二层金属引线窗口与发射区11的位置对应；在互连引线层22的上表面设置的第二层金属引线23。
132.本发明实施例提供一种双极型晶体管，通过获取衬底，在衬底的上表面依次制备第一氧化层和保护层，并通过刻蚀保护层后得到的预设窗口在衬底中的对应位置制备第一预设数量的分压环，能够有效降低双极型晶体管的表面电场强度，进而提高其击穿电压；然后通过对制备分压环后的衬底进行高温退火以激活杂质元素，使得各个分压环内的杂质元素能够充分掺杂并激活；另外在高温退火的同时对衬底进行氧化，以在预设窗口的位置制备第二氧化层，如此一来，后续在对基区进行离子注入时，预设窗口处的第二氧化层能够阻挡注入基区的元素的扩散，使得基区的注入区域自对准，没有光刻偏差，从而保证双极型晶体管的良好性能；之后通过去除刻蚀后的保护层，得到第一样品；通过相应的光刻版在第一样品的上表面进行光刻以确定基区、发射区和浓硼区，并分别对基区、发射区和浓硼区进行相应的离子注入，得到第二样品；可以基于自对准工艺对基区进行多次离子注入，一方面能够有效降低基区电阻，进而提升双极型晶体管的性能，另一方面也有效避免了在进行基区掺杂时光刻工艺无法准确限制基区按照设计尺寸进行分布的问题，进一步提升了双极型晶体管的器件性能；然后通过在两层金属引线之间设置互连引线层，能够有效提升电流稳定性，进而提升双极型晶体管工作的可靠性；最后在衬底的下表面制备第一金属层并烧结，得到双极型晶体管。
133.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。