一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法与流程

本发明涉及半导体集成电路，具体涉及一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法。

背景技术：

1、互补双极工艺是采用与npn双极工艺类似的技术获得的很对称的纵向pnp晶体管，从而可以在同一块ic（integrated circuit,集成电路）中获得性能互补的npn和pnp晶体管，同时兼容jfet器件，它拥有带宽大、高输入阻抗、低偏置电流、低噪声、功耗低、输出范围宽、输出电流大以及失真低等符合高速运算放大器需要的最好性能的组合。

2、主流互补双极器件加工是先在衬底硅片上进行埋层的制备，再在硅片表面进行外延生长工艺，这样加工的晶体管有着高集电极击穿电压以及低的集电极串联电阻。本发明提供一种新的互补双极晶体管的制备方法，在不使用外延工艺同样能够实现集电极击穿电压以及低的集电极串联电阻的互补双极晶体管的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于键合工艺的互补双极器件的制备方法，该方法该省去外延工艺就可完成互补双极器件的制备，提高了器件的制备效率。

2、它采用了如下技术方案：

3、一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法，包括以下步骤：

4、s1、取soi硅片，采用光刻与离子注入工艺在soi硅片的n型顶层硅特定区域完成n型埋层和p型埋层的制备；

5、 s2、取一带有氧化层的双抛硅片，采用键合工艺与soi硅片的n型顶层硅键合在一起；

6、s3、采用解键合工艺将soi硅片的衬底硅和n型顶层硅分离，使n型顶层硅底侧外露；

7、s4、采用氧化、成膜、光刻、介质刻蚀、深硅刻蚀、侧壁氧化、多晶硅填充与退火、cmp平坦化、热磷酸腐蚀以及氧化层腐蚀工艺在n型顶层硅上制备出介质隔离槽；

8、s5、通过光刻、注入磷以及离子扩散工艺在n型顶层硅形成n型埋层连接区；通过光刻、注入硼以及扩散工艺在n型顶层硅中形成p型埋层连接区以及p阱；

9、s6、在n型顶层硅上通过注入硼和离子扩散工艺形成p型基区；在p阱内通过注入磷和扩散工艺形成n型基区；

10、s7、在p型基区内通过注入磷工艺形成n型发射区；在n型基区内通过注入硼工艺形成p型发射区；

11、s8、在n型顶层硅的表面整面淀积氧化层形成层间介质层；

12、s9、通过光刻、刻蚀以及腐蚀工艺完成三极管的集电区、基区和发射区的接触孔制备；

13、s10、最后通过金属溅射、光刻、刻蚀工艺完成终电极制备。

14、进一步地，s1步骤中，所述soi硅片的n型顶层硅表面生长有氧化硅薄膜。

15、本发明相比现有技术具的有益效果：

16、本发明通过在soi硅片顶层硅上进行注入和退火工艺形成n型和p型埋层，再把顶层硅一面与另一氧化后的硅片键合到一起，通过解键合去除原soi硅片的衬底硅，这样在剩下的硅片就形成了带有埋层的soi硅片，结合半导体制造技术和mems制造技术在没有使用外延工艺情况下就完成互补双极晶体管双埋层的制备。简化了工艺流程，提高制备效率。

技术特征：

1.一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法，其特征在于：s1步骤中，所述soi硅片（100）的n型顶层硅（101）表面生长有氧化硅薄膜（104）。

技术总结
本发明涉及一种基于键合工艺的互补双极器件制备方法，属于微机械电子领域。该方法通过在SOI硅片顶层硅上进行注入和退火工艺形成N型和P型埋层，再把顶层硅一面与另一氧化后的硅片键合到一起，通过解键合去除原SOI硅片的衬底硅，这样在剩下的硅片就形成了带有埋层的SOI硅片，结合半导体制造技术和MEMS制造技术在没有使用外延工艺情况下就完成互补双极晶体管双埋层的制备；本方法整体上简化了工艺流程，提高制备效率。

技术研发人员：朱纪洋,丁继洪,赵建强,朱小燕,刘中梦雪,陈洁
受保护的技术使用者：华东光电集成器件研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18