[发明专利]锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种锗硅BiCMOS(Bipolar CMOS)工艺中的齐纳二极管，本发明还涉及一种锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管的制造方法。

背景技术

由于现代通信对高频带下高性能、低噪声和低成本的RF组件的需求，传统的硅(Si)材料器件无法满足性能规格、输出功率和线性度新的要求，功率锗硅(SiGe)异质结双极型晶体管(HBT)则在更高、更宽的频段的功放中发挥重要作用。与砷化镓器件相比，虽然在频率上还处劣势，但SiGe HBT凭着更好的热导率和良好的衬底机械性能，较好地解决了功放的散热问题，SiGe HBT还具有更好的线性度、更高集成度；SiGe HBT仍然属于硅基技术，和CMOS工艺有良好的兼容性，SiGe BiCMOS工艺为功放与逻辑控制电路的集成提供极大的便利，也降低了工艺成本。

稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。稳压管反向击穿后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压变化很小。利用这一特性，稳压管在电路中能起稳压作用。因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。其伏安特性见稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管，能与锗硅BiCMOS工艺完全集成，能为锗硅BiCMOS的电路设计提供一种稳压器件。本发明还提供了一种锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管，形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，齐纳二极管包括：

一N型深阱，形成于所述有源区中，所述N型深阱的深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述N型深阱横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部。

N区，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述N区的横向尺寸小于等于所述有源区的横向尺寸、且所述N区被所述N型深阱包覆。

赝埋层，由形成于所述有源区两侧的浅槽场氧底部的N型离子注入区组成，所述赝埋层和所述N型深阱在所述浅槽场氧底部相接触，所述N区通过所述N型深阱和所述赝埋层相连接，在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触，该深孔接触引出所述N区的电极。

P区，由形成于所述有源区中的一P型离子注入区组成，所述P区位于所述N区的顶部并和所述N区相接触，所述P区的掺杂浓度大于所述N区的掺杂浓度；在所述有源区顶部形成有金属接触，该金属接触和所述P区接触并引出所述P区的电极。

进一步的改进是，所述N区的工艺条件和锗硅HBT三极管的集电区的工艺条件相同。

进一步的改进是，所述P区的工艺条件和PMOS晶体管的源漏注入区的工艺条件相同。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅BiCMOS工艺中的齐纳二极管的制造方法包括如下步骤：

步骤一、在硅衬底上形成浅沟槽和有源区。

步骤二、在所述有源区周侧的所述浅沟槽的底部的进行N型离子注入形成赝埋层。

步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽场氧；在所述硅衬底的正面进行离子注入工艺形成N型深阱，所述N型深阱位于所述有源区中，所述N型深阱的深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述N型深阱横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部；所述赝埋层和所述N型深阱在所述浅槽场氧底部相接触。

步骤四、在所述有源区中进行N型离子注入形成N区；所述N区的横向尺寸小于等于所述有源区的横向尺寸、且所述N区被所述N型深阱包覆，所述N区通过所述N型深阱和所述赝埋层相连接。

步骤五、在所述有源区中进行P型离子注入形成P区，所述P区位于所述N区的顶部并和所述N区相接触，所述P区的掺杂浓度大于所述N区的掺杂浓度。

步骤六、在所述赝埋层顶部的浅槽场氧中形成深孔接触引出所述N区的电极；在所述有源区顶部形成和所述P区接触的金属接触并引出所述P区的电极。