【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HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管,本专利技术还涉及一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管的制作方法。
技术介绍
在射频产品的实际应用中,需要越来越高的器件特征频率。NPN三极管,特别是锗硅(SiGe)异质结三极管(HBT)或者锗硅碳(SiGeC)异质结三极管是超高频器件的很好选择。并且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流之一。在这种背景下,其对输出器件的要求也相应地提高,比如具有一定的电流增益系数(不小于15)和截止频率。对于双极型场效应晶体管(BiCMOS)工艺来说,作为NPN器件即锗硅异质结NPN三极管的互补,PNP器件也非常重要。PNP器件通常分为横向PNP与纵向PNP两种。其中纵向PNP器件的性能较高,也是在高性能应用中所需要的。但是纵向PNP器件和NPN器件的集成的难度较大,甚至无法进行集成。而横向PNP器件的性能较差,但是器件的集成比较容易。现有PNP三极管的发射区的锗硅单晶形成工艺和现有锗硅异质结NPN三极管的基区的锗硅单晶形成工艺相同并且是同时形成。现有PNP三极管的引出基区的多晶硅采用现有锗硅异质结NPN三极管的发射区的多晶硅的工艺。但是对现有PNP三极管的器件特性进行验证发现,其性能并不理想,放大系数比较小,截止频率也较低。其主要原因是所述发射区的实际掺杂水平较低。现有PNP三极管的所述发射区的掺杂是通过注入来进行,并且和现有锗硅异质结NPN三极管的外基区注入共享即采用相同工艺同时注入形成。由于现有锗硅异质结NPN三极管的锗硅的厚度非 ...
【技术保护点】
一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管,形成于硅衬底上,有源区由浅槽场氧隔离,其特征在于,包括:一集电区,由形成于所述有源区中的一P型离子注入区组成,所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度;一赝埋层,由形成于所述集电区周侧的所述浅槽场氧底部的P型离子注入区组成,所述赝埋层和所述集电区在所述浅槽场氧底部相接触,在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触并引出集电极;一基区,由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成,所述基区位于所述集电区上部并和所述集电区相接触;在所述基区的周侧的所述浅槽场氧中形成一和所述基区相接触的槽,位于所述槽中的所述浅槽场氧都被去除,所述槽的深度小于等于所述基区的深度,在所述槽中填充有多晶硅并在所述多晶硅中掺入了N型杂质,由掺入N型杂质的所述多晶硅形成外基区,所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触,在所述外基区上形成有金属接触并引出基极;一锗硅生长前定义窗口,由形成于所述有源区上方的第一介质层定义而成,所述锗硅生长前定义窗口位于所述有源区的正上方、所述锗硅生长前定义窗口区域的所述第一介质层被去除而将形成于所述有源区中的所述基区露出;所述锗硅生 ...
【技术特征摘要】
1.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管,形成于硅衬底上,有源区由浅槽场氧隔离,其特征在于,包括: 一集电区,由形成于所述有源区中的一 P型离子注入区组成,所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度; 一赝埋层,由形成于所述集电区周侧的所述浅槽场氧底部的P型离子注入区组成,所述赝埋层和所述集电区在所述浅槽场氧底部相接触,在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触并引出集电极; 一基区,由形成于所述有源区中的一 N型离子注入区组成,所述基区位于所述集电区上部并和所述集电区相接触;在所述基区的周侧的所述浅槽场氧中形成一和所述基区相接触的槽,位于所述槽中的所述浅槽场氧都被去除,所述槽的深度小于等于所述基区的深度,在所述槽中填充有多晶硅并在所述多晶硅中掺入了 N型杂质,由掺入N型杂质的所述多晶硅形成外基区,所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触,在所述外基区上形成有金属接触并引出基极; 一锗硅生长前定义窗口,由形成于所述有源区上方的第一介质层定义而成,所述锗硅生长前定义窗口位于所述有源区的正上方、所述锗硅生长前定义窗口区域的所述第一介质层被去除而将形成于所述有源区中的所述基区露出;所述锗硅生长前定义窗口的尺寸小于所述有源区尺寸、且所述锗硅生长前定义窗口的尺寸为0.1微米 0.3微米;所述锗硅生长前定义窗口的剖面结构呈一上边小于等于底边的正梯形、且该正梯形的底边和侧边的夹角为70度 90度; 一发射区,由填充于所述锗硅生长前定义窗口中且还延伸到所述锗硅生长前定义窗口外侧的所述第一介质层上的且为P型掺杂的锗硅层组成,该锗硅层的厚度为0.05微米 0.2微米并层多晶结构;所述发射区在所述锗硅生长前定义窗口底部和所述基区相接触;在所述发射区顶部形成有金属接触并引出发射极。2.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管,其特征在于:所述槽的深度为500埃 1500埃、宽`度为0.2微米 0.4微米。3.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管,其特征在于:所述第一介质层为氧化膜,氮化膜,氧化膜和氮化膜的复合膜,氧化膜和氮化膜和多晶硅的复合膜。4.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管的制作方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤一、采用刻蚀工艺在硅衬底上形成有源区和浅沟槽; 步骤二、在所述浅沟槽底部进行P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; 步骤四、在所述有源区进行N型离子注入形成基区;所述基区的深度小于所述浅沟槽的底部深度; 步骤五、在所述有源区中进行P型离子注入形成集电区,所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度,所述集电区的底部延伸到所述浅槽场氧底部并和所述赝埋层形成接触;所述集电区的顶部和所述基区形成接触; 步骤六、在所述有源区和所述浅槽场氧上形成第一介质层; 步骤七、用光刻胶定义图形,所述光刻胶在所述基区和后续要形成的发射区的接触区域处、以及后续要形成的所述槽的区域处形成窗口 ;所述基区和所述发射区的接触区域位于所述有源...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈帆,陈雄斌,薛恺,周克然,潘嘉,李昊,蔡莹,陈曦,
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:上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。