【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种锗硅异质结双极晶体管(HBT)器件;本专利技术还涉及一种锗硅HBT器件的制造方法。
技术介绍
在射频应用中,需要越来越高的器件特征频率,RFCMOS虽然在先进的工艺技术中可实现较高频率,但还是难以完全满足射频要求,如很难实现40GHz以上的特征频率,而且先进工艺的研发成本也是非常高;化合物半导体可实现非常高的特征频率器件,但由于材料成本高、尺寸小的缺点,加上大多数化合物半导体有毒,限制了其应用。锗硅(SiGe)异质结双极晶体管(HBT)则是超高频器件的很好选择,首先其利用SiGe与硅(Si)的能带差别,提高发射区的载流子注入效率,增大器件的电流放大倍数;其次利用SiGe基区的高掺杂,降低基区电阻,提高特征频率;另外SiGe工艺基本与硅工艺相兼容,因此SiGe HBT已经成为超高频器件的主力军。现有SiGe HBT采用高·掺杂的集电区埋层,以降低集电区电阻,采用高浓度高能量N型注入,连接集电区埋层,形成集电极引出端(collector pick-up)。集电区埋层上外延中低掺杂的集电区,在位P型掺杂的SiGe外延形成基区,然后重N型掺杂多晶硅构成发射极,最终完成HBT的制作。在发射区窗口打开时可选择中心集电区局部离子注入,调节HBT的击穿电压和特征频率。另外采用深槽隔离降低集电区和衬底之间的寄生电容,改善HBT的频率特性。该器件工艺成熟可靠,但主要缺点有1、集电区外延成本高;2、collector pick-up的形成靠高剂量、大能量的离子注入,才能将集电区埋层引出,因此所占器件面积很大;3、深槽隔离工艺 ...
【技术保护点】
一种锗硅HBT器件,形成于硅衬底上,有源区由浅槽场氧隔离,其特征在于:所述锗硅HBT器件的集电区由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成,所述集电区深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述集电区横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部;所述浅槽场氧填充于浅沟槽中,所述浅沟槽由上下相连的第一浅沟槽和第二浅沟槽组成,所述第二浅沟槽位于所述第一浅沟槽的底部、且所述第二浅沟槽的宽度小于所述第一浅沟槽的宽度,在所述第二浅沟槽的底部和侧部的所述硅衬底中形成有由第一N型离子注入区组成的赝埋层,所述赝埋层作为集电极连接层、且所述赝埋层和所述集电区在所述第二浅沟槽的底部和侧部相接触,在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触,所述深孔接触和所述赝埋层接触并引出集电极。
【技术特征摘要】
1.一种锗硅HBT器件,形成于硅衬底上,有源区由浅槽场氧隔离,其特征在于所述锗硅HBT器件的集电区由形成于所述有源区中的一 N型离子注入区组成,所述集电区深度大于所述浅槽场氧底部的深度、且所述集电区横向延伸进入所述有源区两侧的浅槽场氧底部; 所述浅槽场氧填充于浅沟槽中,所述浅沟槽由上下相连的第一浅沟槽和第二浅沟槽组成,所述第二浅沟槽位于所述第一浅沟槽的底部、且所述第二浅沟槽的宽度小于所述第一浅沟槽的宽度,在所述第二浅沟槽的底部和侧部的所述硅衬底中形成有由第一 N型离子注入区组成的赝埋层,所述赝埋层作为集电极连接层、且所述赝埋层和所述集电区在所述第二浅沟槽的底部和侧部相接触,在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触,所述深孔接触和所述赝埋层接触并引出集电极。2.如权利要求1所述的锗硅HBT器件,其特征在于所述第一浅沟槽的深度为O.2微米 O. 3微米,所述第二浅沟槽的深度为O. 05微米 O. 3微米,组成的所述浅沟槽的总深度为O. 3微米 O. 5微米。3.如权利要求1所述的锗硅HBT器件,其特征在于所述第一浅沟槽和所述第二浅沟槽的侧壁都为倾斜结构,且所述第一浅沟槽的侧壁的斜度为70度 87度、所述第二浅沟槽的侧壁的斜度为70度 84度。4.如权利要求1所述的锗硅HBT器件,其特征在于所述锗硅HBT器件的基区由形成于所述硅衬底上的P型锗硅外延层组成,包括一本征基区和一外基区;所述本征基区位于于所述有源区上部且和所述集电区形成接触,所述外基区位于所述浅槽场氧上部,在所述外基区的顶部形成有金属接触,该金属接触和所述外基区接触并引出基极。5.如权利要求1所述的锗硅HBT器件,其特征在于所述锗硅HBT器件的发射区由形成于所述本征基区上部的N型多晶硅组成,所述发射区和所述本征基区相接触,在所述发射区的顶部形成有金属接触,该金属接触和所述发射区接触并引出发射极。6.一种锗硅HBT器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤 步骤一、在硅衬底上形成硬掩模层,采用光刻刻蚀工艺对所述硬掩模层进行刻蚀形成浅沟槽和有源区的图形,其中所述有源区上被所述硬掩模层保护,所述浅沟槽上的所述硬掩模层被去除;以所述硬掩模层为掩模对所述硅衬底进行刻蚀形成第一浅沟槽; 步骤二、在刻蚀形成所述第一浅沟槽后的所述硅衬底上淀积氧化膜,并对所述氧化膜进行刻蚀,将位于所述浅沟槽底部的所述氧化膜去除,在所述浅沟槽的侧...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈帆,陈雄斌,薛凯,周克然,潘嘉,李昊,
申请(专利权)人:上海华虹NEC电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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