锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有P型离子注入区组成的集电区、在第二部分中形成有N型离子注入区组成基区，集电区和基区在横向上形成接触；发射区由形成于基区表面部分区域中的P型离子注入区组成，发射区和集电区之间相隔有一横向距离，通过调节该横向距离调节基区的宽度，通过掺杂多晶硅引出集电极、发射极和基极。本发明专利技术还公开了一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法。本发明专利技术器件能用作高速、高增益HBT电路中的输出器件，为电路提供多一种器件选择，能有效地缩小器件面积、提高器件的性能，本发明专利技术无须额外的工艺条件，能够降低成本。

【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工艺中横向寄生型PNP三极管，本专利技术还涉及一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法。
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流之一。SiGe HBT工艺中往往需要形成PNP三极管作为输出器件，现有SiGe HBT工艺中的横向PNP三极管的基区和集电区分别形成于不同的有源区中，具有较大面积，且基区的宽度较大不易调节，放大系数较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，能用作高速、高增益HBT电路中的输出器件，为电路提供多一种器件选择，能有效地缩小器件面积、提高器件的性能；本专利技术还提供`一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法，无须额外的工艺条件，能够降低生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离。所述有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有第一 P型离子注入区、在第二部分中形成有第二 N型离子注入区，PNP三极管的集电区由所述第一 P型离子注入区组成，所述PNP三极管的基区由所述第二 N型离子注入区组成，所述集电区和所述基区在横向上形成接触。所述PNP三极管的发射区由形成于所述第二 N型离子注入区表面部分区域中的第三P型离子注入区组成，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度。在所述集电区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述集电区相接触并引出集电极；在所述发射区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述发射区相接触并引出发射极；在所述基区上方形成有N+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述基区相接触并引出基极。进一步的改进是，所述集电区的所述第一 P型离子注入区由锗硅HBT工艺中的P阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成；所述基区的所述第二 N型离子注入区由所述锗硅HBT工艺中的N阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成。进一步的改进是，所述发射区的所述第三P型离子注入区由锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型轻掺杂漏区组成。进一步的改进是，所述集电区、所述发射区和所述基区上方的多晶硅形成条件和锗硅HBT工艺中发射极多晶硅的形成条件相同；所述集电区和所述发射区上方的P+掺杂的多晶硅的P+掺杂条件和锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型源漏注入区的掺杂条件相同；所述基区上方的N+掺杂的多晶硅的N+掺杂条件和锗硅HBT工艺中NMOS器件的N型源漏注入区的掺杂条件相同。为解决上述技术问题，本专利技术提供的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法包括如下步骤步骤一、采用刻·蚀工艺在硅衬底上形成浅沟槽，在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽场氧，由所述浅槽场氧隔离出有源区。步骤二、将所述有源区在横向方向上分成两部分，在所述有源区的第一部分中进行第一 P型离子注入并由第一 P型离子注入组成集电区。步骤三、在所述有源区的第二部分中进行第二 N型离子注入并由第二 N型离子注入区组成基区；所述集电区和所述基区在横向上形成接触。步骤四、在所述第二 N型离子注入区表面部分区域中进行第三P型离子注入并由第三P型离子注入区组成发射区，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度。步骤五、在所述硅衬底正面淀积多晶硅，该多晶硅分别和所述发射区、所述集电区和所述基区的表面接触。步骤六、采用P+离子注入对用于引出发射极和集电极的所述多晶硅进行P+掺杂；采用N+离子注入对用于引出基极的所述多晶硅进行N+掺杂。步骤七、对所述多晶硅进行光刻刻蚀，刻蚀后，由形成于所述集电区上方的P+掺杂的所述多晶硅引出集电极，由形成于所述发射区上方的P+掺杂的所述多晶硅引出发射极，由形成于所述基区上方的N+掺杂的所述多晶硅引出基极。进一步的改进是，步骤二中的所述第一 P型离子注入由锗硅HBT工艺中的P阱注入区中的抗穿通注入和阈值电压调节注入叠加而成。进一步的改进是，步骤三中的所述第二 N型离子注入由锗硅HBT工艺中的N阱注入区中的抗穿通注入和阈值电压调节注入叠加而成。进一步的改进是，步骤四中的所述第三P型离子注入的工艺条件和锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型轻掺杂漏注入的工艺条件相同。进一步的改进是，步骤五中的所述多晶硅的淀积工艺条件和锗硅HBT工艺中发射极多晶硅的淀积工艺条件相同。进一步的改进是，步骤六中所述P+离子注入的工艺条件和锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型源漏注入的工艺条件相同，所述N+离子注入的工艺条件和锗硅HBT工艺中NMOS器件的N型源漏注入的工艺条件相同。本专利技术锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管能用作高速、高增益HBT电路中的输出器件，为电路提供多一种器件选择。本专利技术的PNP三极管的基区和集电区形成于同一有源区中能够大大减少器件的面积；本专利技术的基区和集电区为横向连接且通过调节发射区和集电区的横向距离就能实现基区宽度的调节，增加了调节器件性能的自由度并能方便提高器件性能。本专利技术的PNP三极管的基区、集电区、发射区以及电极引出结构都能够采用锗硅HBT工艺中的相应的工艺条件如阱区的抗穿通注入和阈值电压调节注入、PMOS器件的P型轻掺杂漏注入、P型和N型源漏注入、发射极多晶硅的淀积等，能够和锗硅HBT实现集成，并能降低生产成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1是本专利技术实施例锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的结构示意图；图2A-图2E是本专利技术实施例锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管在制造过程中的结构示意图。具体实施例方式如图1所示，是本专利技术实施例锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的结构示意图；本专利技术实施例锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管形成于P型硅衬底I上，有源区由浅槽场氧2隔离。所述有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有第一 P型离子注入区、在第二部分中形成有第二 N型离子`注入区；所述第一 P型离子注入区由锗硅HBT工艺中的P阱注入区中的抗穿通注入区和阈值`电压调节注入区叠加而成。所述P阱的抗穿通注入区的离子注入的注入剂量为8ellcnT2 8el3cnT2、注入能量为120keV 420keV ;所述P阱的阈值电压调节注入区的离子注入的注入剂量为3ellCm_2 6e13cm_2、注入能量为13keV 120keVo所述第二 N型离子注入区由所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锗硅HBT工艺中横向寄生型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：所述有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有第一P型离子注入区、在第二部分中形成有第二N型离子注入区，PNP三极管的集电区由所述第一P型离子注入区组成，所述PNP三极管的基区由所述第二N型离子注入区组成，所述集电区和所述基区在横向上形成接触；所述PNP三极管的发射区由形成于所述第二N型离子注入区表面部分区域中的第三P型离子注入区组成，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度；在所述集电区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述集电区相接触并引出集电极；在所述发射区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述发射区相接触并引出发射极；在所述基区上方形成有N+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述基区相接触并引出基极。

【技术特征摘要】
1.一种锗硅HBT工艺中横向寄生型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 所述有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有第一 P型离子注入区、在第二部分中形成有第二 N型离子注入区，PNP三极管的集电区由所述第一 P型离子注入区组成，所述PNP三极管的基区由所述第二 N型离子注入区组成，所述集电区和所述基区在横向上形成接触； 所述PNP三极管的发射区由形成于所述第二 N型离子注入区表面部分区域中的第三P型离子注入区组成，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度； 在所述集电区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述集电区相接触并引出集电极；在所述发射区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述发射区相接触并引出发射极；在所述基区上方形成有N+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述基区相接触并引出基极。2.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，其特征在于所述集电区的所述第一 P型离子注入区由锗硅HBT工艺中的P阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成；所述基区的所述第二 N型离子注入区由所述锗硅HBT工艺中的N阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成。3.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，其特征在于所述发射区的所述第三P型离子注入区由锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型轻掺杂漏区组成。4.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，其特征在于所述集电区、所述发射区和所述基区上方的多晶硅形成条件和锗硅HBT工艺中发射极多晶硅的形成条件相同；所述集电区和所述发射区上方的P+掺杂的多晶硅的P+掺杂条件和锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型源漏注入区的掺杂条件相同；所述基区上方的N+掺杂的多晶硅的N+掺杂条件和锗硅HBT工艺中NMOS器件的N型源漏注入区的掺杂条件相同。5.一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤一、采用刻蚀工艺在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬华，钱文生，石晶，段文婷，胡君，
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：