本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體裝置的制造，且更特定來說，涉及bicmos裝置及改進(jìn)橫向bjt特性。
背景技術(shù)：
：具有形成于相同半導(dǎo)體襯底上的雙極及mos晶體管的集成電路在電子工業(yè)中具有許多應(yīng)用，且因此，對集成電路有極大需求。集成電路組合了雙極裝置的高電力及快速切換速度與mos晶體管的高密度及低電力消耗。當(dāng)使用雙極互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(bicmos)制造工藝形成裝置時，注意使工藝中運(yùn)用的掩模數(shù)目最小化以便降低制造成本。因此，每當(dāng)可行時，努力將cmos/dmos裝置通常使用的區(qū)域的使用集成為雙極裝置中的區(qū)域，且反之亦然。在bcd(雙極-cmos-dmos)技術(shù)中，雙極裝置因此通常是“無掩模”的，這是因為其并未針對基極、發(fā)射極及集電極使用專用掩模，而是使用現(xiàn)存工藝層。此集成有助于使制造成本最小化，但在一些情況下，集成導(dǎo)致性能折衷。舉例來說，圖1(現(xiàn)有技術(shù))說明使用bicmos類型制造工藝制造的npn類型雙極晶體管10。晶體管10具有形成于輕摻雜的p型襯底14中的n掩埋層(nbl)12。接著，p型外延(pepi)層16生長于nbl12及襯底14上方。在外延層16中通過執(zhí)行n型植入或n型熱沉積形成深n+環(huán)18。深n+環(huán)18向下延伸到nbl12以與nbl12耦合，并界定集電極區(qū)域。深n+環(huán)18還在其中界定包含pepi的經(jīng)隔離基極區(qū)域22。n+區(qū)域18通常被配置為環(huán)，出于與其接觸的目的，所述環(huán)用于提供隔離并用作向下延伸到nbl區(qū)域12的插塞。接著，執(zhí)行p型源極/漏極植入以界定基極接觸件區(qū)域24，且執(zhí)行n型源極/漏極植入以形成發(fā)射極區(qū)域26，其中分別地，所述基極接觸件區(qū)域與其它地方處的pmos源極/漏極區(qū)域同時形成，且所述發(fā)射極區(qū)域與其它地方處的nmos源極/漏極區(qū)域同時形成。可在多種類型的應(yīng)用中運(yùn)用圖1的npn雙極晶體管10。在一些應(yīng)用中，晶體管10的集電極到發(fā)射極擊穿電壓(bvceo)可能是一個問題。雙極晶體管的另一考慮是其增益，有時稱之為晶體管β或hfe。當(dāng)使用上文描述的bicmos工藝時，橫向npn雙極晶體管的n型源極/漏極區(qū)域26(其形成發(fā)射極)與深n+環(huán)18(其形成集電極)之間的間隔相對較大，這促成較差的雙極晶體管增益。圖2(現(xiàn)有技術(shù))展示界定中壓npn裝置的另一常規(guī)bicmos結(jié)構(gòu)。npn雙極晶體管的發(fā)射極由n型源極漏極(nsd)區(qū)域210界定?；鶚O由p外延區(qū)域(pepi)212及p掩埋層(pblmv)214形成。n掩埋層(nbl)216及其形成于深溝槽區(qū)域中以提供與nbl216的接觸的deepn218界定垂直npn晶體管的集電極。淺n阱(snw)222及其n型源極漏極(nsd)接觸區(qū)域224界定橫向npn晶體管的集電極。電流在垂直(nsd-pblmv-nbl)及橫向(nsd-pepi-snw)方向上從發(fā)射極流到集電極，但對于典型的裝置尺寸，橫向電流占優(yōu)勢。此裝置的bvceo受pepi-snw或pepi-deepn結(jié)擊穿限制，且通常不夠高以供裝置操作。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明力圖通過使用分級集電極接觸件改進(jìn)bcd工藝中的橫向bjt特性。出于本發(fā)明的目的，術(shù)語分級是指摻雜輪廓的分級。在所描述的橫向雙極結(jié)型晶體管(bjt)的實(shí)例中，集電極包含分級集電極接觸件。所述分級集電極接觸件包含深阱(dwell)。所述dwell可通過使其經(jīng)受非常高的熱循環(huán)而具備分級輪廓。所述集電極還可包含集電極接觸壕溝(moat)，其可包含淺阱(swell)。所述橫向bjt可為bcd工藝的部分，其中所述bjt的發(fā)射極由源極漏極區(qū)域(sd)界定，且基極由外延區(qū)域(epi)界定，所述基極具有與所述發(fā)射極的sd具有相反極性的第二源極漏極區(qū)域(sd)，從而形成到基極的接觸。所述基極可進(jìn)一步包含淺阱(sw)，所述基極接觸件sd形成于所述sw中。所述dwell可經(jīng)配置以朝向所述基極接觸件sd延伸，其中越接近所述基極接觸件sd，摻雜級越低。所述dwell的所述摻雜級可低于所述swell的所述摻雜級。dwell及swell兩者均可通過離子植入形成。所述swell通常在所述dwell之后形成，且因此，所述swell不經(jīng)高熱循環(huán)。通常，所述swell及dwell可經(jīng)配置使得所述swell至少部分由所述dwell環(huán)繞。此外，根據(jù)所描述的實(shí)例，一種改進(jìn)橫向bjt特性的方法包含提供分級集電極接觸件。所述分級集電極接觸件可由深阱(dwell)界定。所述分級dwell可通過高能量(例如，大約1mev)的磷植入緊接著長退火(例如，在1150c下75分鐘)而實(shí)現(xiàn)。所述分級集電極接觸件的較低摻雜部分可朝向所述bjt的基極接觸件延伸。所述方法可包含提供與所述dwell具有相同的摻雜類型的淺阱(swell)壕溝的集電極接觸件。所述swell可形成于所述dwell中。所述swell可接觸界定與所述dwell及swell具有相同的摻雜類型的集電極表面接觸件的源極漏極區(qū)域(sd)。所述swell也可接觸deep區(qū)域(其形成于用作掩埋層的接觸件的深溝槽區(qū)域中)。所述deep區(qū)域及所述掩埋層兩者與所述dwell及swell具有相同的摻雜類型。附圖說明圖1(現(xiàn)有技術(shù))是貫穿常規(guī)bicmos結(jié)構(gòu)的截面?zhèn)纫晥D。圖2(現(xiàn)有技術(shù))是貫穿另一常規(guī)bicmos結(jié)構(gòu)的截面?zhèn)纫晥D。圖3是貫穿實(shí)例實(shí)施例的bicmos結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是圖3的bicmos結(jié)構(gòu)的俯視圖。具體實(shí)施方式在實(shí)例實(shí)施例中，cmos/dmos制造工藝允許優(yōu)化雙極晶體管參數(shù)(其包含與水平雙極晶體管有關(guān)的參數(shù))而無需顯著增加工藝中所需的步驟及/或掩模的數(shù)目。圖3及4展示界定垂直及橫向npn雙極結(jié)型晶體管(bjt)的bicmos結(jié)構(gòu)的實(shí)例實(shí)施例。在其它實(shí)例中，所述結(jié)構(gòu)還可經(jīng)實(shí)施以通過使用各種經(jīng)摻雜區(qū)域的相反極性界定橫向pnp。如圖3的截面?zhèn)纫晥D中所展示，所述結(jié)構(gòu)形成于p襯底(psub)300上。垂直及橫向npn雙極晶體管兩者的發(fā)射極由n型源極漏極(nsd)區(qū)域310界定?；鶚O由p外延區(qū)域(pepi)312及p掩埋層(pblmv)314形成。在橫向bjt的情況下，經(jīng)由淺p阱(spw)342由p型源極漏極(psd)區(qū)域340實(shí)現(xiàn)界定所述基極的與pepi312的接觸。n掩埋層(nbl)316界定垂直npn晶體管的集電極。形成于深溝槽中的deepn區(qū)域318提供與nbl316的接觸。在此實(shí)施例中，橫向npnbjt集電極由分級深n型阱(dnwell)320及淺n型阱(snwell)322界定。所述snwell形成集電極接觸壕溝且接觸n型源極漏極(nsd)區(qū)域324。通過使dwell(在此情況下為dnwell320)經(jīng)受非常高的熱循環(huán)(例如，在1150攝氏度下75分鐘)，其具備分級輪廓。所述dnwell可經(jīng)配置以朝向psd340延伸，從而界定基極接觸件，其中越接近psd340摻雜級越低。在此實(shí)例中，所述dwell的摻雜級經(jīng)選取以低于所述snwell的摻雜級。dnwell及snwell兩者均通過離子植入形成。所述snwell在所述dnwell之后形成。因此，不同于所述dnwell，所述snwell不經(jīng)高熱循環(huán)，但在典型的較低溫度下且以較短時間(例如，在900攝氏度下30分鐘)退火。此實(shí)施例展示dnwell320具有允許其延伸到pblmv314中的垂直尺寸，而snwell322延伸的不比pepi312深，但這些尺寸可更改。重要方面是橫向方向上的摻雜輪廓，并保證dnwell320具有比snwell322低的摻雜輪廓且比snwell322朝向psd340橫向延伸得遠(yuǎn)。如在上文關(guān)于圖2論述的常規(guī)結(jié)構(gòu)中，電流在垂直(nsd-pblmv-nbl)及橫向(nsd-pepi-snw)方向上從發(fā)射極流到集電極。然而，在實(shí)例實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，橫向集電極接觸件的輪廓在橫向方向上分級，其中朝向psd340及nsd發(fā)射極接觸件310，摻雜級越來越低。這具有減小pepi結(jié)330處的電場的效果。此外，因為橫向基極寬度通過添加dnwell320而減小，所以所述增益β或hfe增大。歸因于較低的集電極基極結(jié)電容，va也增大。因此，通過將具有分級輪廓的集電極接觸件(在此實(shí)例中，dnwell)添加到集電極接觸壕溝，這產(chǎn)生分級集電極接觸件，其提高裝置操作溫度并改進(jìn)β*va乘積。表1mv流的20v垂直npn參數(shù)常規(guī)裝置具有分級集電極接觸件的裝置β或hfe，低jc5474β或hfe，中jc4965β或hfe，高jc3341va(伏特)400500vbe0.6550.648bvceo17.827.5表1展示與常規(guī)裝置相比，具有根據(jù)實(shí)例實(shí)施例的分級集電極接觸件的npn裝置在不同電流密度下的增益β(hfe)及集電極到發(fā)射極擊穿電壓(bvceo)的顯著增大。低jc＝1e-7a/μm2；中jc＝1e-6a/μm2；高jc＝1e-5a/μm2。如果曲線標(biāo)繪發(fā)射極的某一正向偏壓與集電極上的兩個反向電壓的輸出電壓vce對比集電極電流ic，那么va是外推出ic＝0的vce軸上的截距。在此實(shí)例實(shí)施例中，所述dnwell通過使用高能量(大約1mev)磷植入及隨后的長退火循環(huán)(在1150攝氏度下大約75分鐘)而形成。首先，植入dnwell，且在此之后植入snwell。在此實(shí)施例中，最大dnwell濃度是約1e16/cm3，在約2.5μm的距離內(nèi)下降到1e15/cm3，而最大snwell濃度是約2e17/cm3。pwell及swell的最大摻雜濃度將取決于bjt的電壓額定值。圖4中展示圖3的結(jié)構(gòu)的俯視圖，其展示集電極結(jié)構(gòu)(dnwell320、snwell322、nsd224)及deepn318的環(huán)狀配置?？梢圆煌绞綄⒎旨壖姌O接觸件實(shí)施到以上實(shí)施例中所描述的深阱。當(dāng)前第1頁12