本发明专利技术公开了一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构，包括：集电区上方形成有基区、N型膺埋层和浅沟槽隔离，浅沟槽隔离位于N型膺埋层上方；集电区上形成有金属硅化物通过接触孔连接金属连线；N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线；发射区形成在基区和浅沟槽隔离上方，发射区上方形成有金属硅化物；其中，发射区上方的金属氧化物位于发射区上方两侧边缘且与发射区相邻，其通过接触孔引出连接金属连线；二氧化硅介质层位于发射区的上方，N型多晶硅层位于二氧化硅介质层上方。本发明专利技术还涉及一种所述寄生PNP器件结构的制造方法。本发明专利技术的寄生PNP器件结构与传统寄生PNP器件比较能提高电流增益效果，能用作高速、高增益射频电路中的输出器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构。本专利技术还涉及一种SiGe HBT工艺中寄生PNP器件结构的制造方法。
技术介绍
在射频应用中，需要越来越高的器件特征频率。在BiCMOS工艺技术中，NPN三极管特别是锗硅(或锗硅碳)异质结三极管(SiGe or SiGeC HBT)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。常规的SiGe HBT采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻，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、深槽隔离工艺复杂，而且成本较高；3.电流增益效果有限。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构与传统寄生PNP器件比较能提高电流增益效果。并且，其能用作高速、高增益射频电路中的输出器件，无需额外的工艺条件即能为射频电路提供多一种器件选择。为解决上述技术问题，本专利技术的寄生PNP器件结构，包括:集电区上方形成有基区、N型膺埋层和浅沟槽隔离，浅沟槽隔离位于N型膺埋层上方，基区与N型膺埋层以及浅沟槽隔离相邻；集电区上方形成有金属硅化物通过接触孔连接金属连线；N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线；发射区形成在基区和浅沟槽隔离上方，发射区上方形成有金属硅化物，发射区和其上方的金属硅化物两侧具有第一隔离侧墙；其中，发射区上方的金属氧化物位于发射区上方两侧边缘且与发射区相邻，其通过接触孔引出连接金属连线，发射区上方的金属氧化物之间形成有二氧化硅介质层、N型多晶硅层和第二隔离侧墙；二氧化硅介质层位于发射区的上方，N型多晶硅层位于二氧化硅介质层上方，第二隔离侧墙位于二氧化硅介质层和N型多晶硅层两侧。所述N型膺埋层具有磷杂质。所述基区具有磷或砷杂质。本专利技术的寄生PNP器件结构的制造方法，包括:(I)在P型衬底上制作浅沟槽隔离，注入N型杂质形成膺埋层；(2)进行N型杂质注入形成基区，P型衬底作为集电区；(3)生长锗硅外延层作为发射区；(4)生长二氧化硅介质层，淀积N型多晶硅层；(5)刻蚀N型多晶硅层、二氧化硅介质层和锗硅外延层；(6)在集电区和发射区上方制作金属硅化物，制作隔离侧墙；(7)将N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线，将金属硅化物通过接触孔引出连接金属连线。实施步骤(I)时，注入N型杂质剂量为I14CnT2至l16cm_2，能量小于15keV。实施步骤(2)时，注入磷或砷杂质，剂量为I12CnT2至l14cm_2，能量为50keV至350keVo本专利技术的BETA(即电流增益)提高的物理机理如图11所示，提高三极管的电流增益一个有效的方式就是降低基极电流。对PNP管来说，基极电流主要有基区扩散进发射区的空穴所形成的扩散电流决定，它的值与空穴在发射区的浓度梯度成正比。因此，通过增加发射区厚度能有效地减小空穴在发射区的浓度梯度。本专利技术的寄生PNP器件结构借助SiGe HBT的发射区多晶硅作为阻挡层，防止在PNP三极管的发射区形成金属硅化物，提高了发射区的厚度，使电流增益提高了 50%以上，能用作高速、高增益射频电路中的输出器件，无需额外的工艺条件即能为射频电路提供多一种器件选择。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明:图1是一种传统寄生PNP器件结构的示意2是本专利技术寄生PNP器件结构的示意图。图3是本专利技术寄生PNP器件和传统寄生PNP器件的性能比较仿真示意图。图4是本专利技术寄生PNP器件结构制造方法的流程图。图5是本专利技术制造方的示意图一，显示步骤⑴形成的器件结构。图6是本专利技术制造方的示意图二，显示步骤⑵形成的器件结构。图7是本专利技术制造方的示意图三，显示步骤(3)形成的器件结构。图8是本专利技术制造方的示意图四，显示步骤(4)形成的器件结构。图9是本专利技术制造方的示意图五，显示步骤(5)形成的器件结构。图10是本专利技术制造方的示意图五，显示步骤(6)形成的器件结构。图11是本专利技术电流增益提高的物理机理示意图。具体实施例方式如图2所示，本专利技术寄生PNP器件结构，包括:集电区上方形成有基区、N型膺埋层和浅沟槽隔离，浅沟槽隔离位于N型膺埋层上方，基区与N型膺埋层以及浅沟槽隔离相邻；集电区上方形成有金属硅化物通过接触孔连接金属连线；N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线；发射区形成在基区和浅沟槽隔离上方，发射区上方形成有金属硅化物，发射区和其上方的金属硅化物两侧具有第一隔离侧墙；其中，发射区上方的金属氧化物位于发射区上方两侧边缘且与发射区相邻，其通过接触孔引出连接金属连线，发射区上方的金属氧化物之间形成有二氧化硅介质层、N型多晶硅层和第二隔离侧墙；二氧化硅介质层位于发射区的上方，N型多晶硅层位于二氧化硅介质层上方，第二隔离侧墙位于二氧化硅介质层和N型多晶硅层两侧。如图4所示，本专利技术寄生PNP器件结构的制造方法，包括:(I)如图5所示，在P型衬底上制作浅沟槽隔离，注入N型杂质形成膺埋层；(2)如图6所示，进行N型杂质注入形成基区，P型衬底作为集电区；(3)如图7所示，生长锗硅外延层作为发射区；(4)如图8所示，生长二氧化硅介质层，淀积N型多晶硅层；(5)如图9所示，刻蚀N型多晶硅层、二氧化硅介质层和锗硅外延层；(6)如图10所示，在集电区和发射区上方制作金属硅化物，制作第一隔离侧墙和第二隔离侧墙；(7)将N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线，将金属硅化物通过接触孔引出连接金属连线，形成如图2所示器件。以上通过具体实施方式和实施例对本专利技术进行了详细的说明，但这些并非构成对本专利技术的限制。在不脱离本专利技术原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本专利技术的保护范围。权利要求1.一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构，包括:集电区其上方形成有基区、N型膺埋层和浅沟槽隔离，浅沟槽隔离位于N型膺埋层上方，基区与N型膺埋层以及浅沟槽隔离相邻；集电区上形成有金属硅化物通过接触孔连接金属连线；N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线；发射区形成在基区和浅沟槽隔离上方，发射区上方形成有金属硅化物，发射区和其上方的金属硅化物两侧具有第一隔离侧墙；其特征是: 发射区上方的金属氧化物位于发射区上方两侧边缘且与发射区相邻，其通过接触孔引出连接金属连线，发射区上方的金属氧化物之间形成有二氧化硅介质层、N型多晶硅层和第二隔离侧墙；二氧化硅介质层位于发射区的上方，N型多晶硅层位于二氧化硅介质层上方，第二隔离侧墙位于二氧化硅介质层和N型多晶硅层两侧。2.如权利要求1所述的寄生PNP器件结构，其特征是:所述N型膺埋层具有磷杂质。3.如权利要求1所述的寄生PNP器件结构，其特征是:所述基区具有磷或砷杂质。4.一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构的制造方法，其特征是，包括: (1)在P型衬底上制作浅沟槽隔离，注入N型杂质形成膺埋层； (2)进行N型杂质注入形成基区，P型衬底作为集电区； (3)生长锗硅外延层作为发射区； (4)生长二氧化硅介质层，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SiGe HBT工艺中的寄生PNP器件结构，包括：集电区其上方形成有基区、N型膺埋层和浅沟槽隔离，浅沟槽隔离位于N型膺埋层上方，基区与N型膺埋层以及浅沟槽隔离相邻；集电区上形成有金属硅化物通过接触孔连接金属连线；N型膺埋层通过深接触孔引出连接金属连线；发射区形成在基区和浅沟槽隔离上方，发射区上方形成有金属硅化物，发射区和其上方的金属硅化物两侧具有第一隔离侧墙；其特征是：发射区上方的金属氧化物位于发射区上方两侧边缘且与发射区相邻，其通过接触孔引出连接金属连线，发射区上方的金属氧化物之间形成有二氧化硅介质层、N型多晶硅层和第二隔离侧墙；二氧化硅介质层位于发射区的上方，N型多晶硅层位于二氧化硅介质层上方，第二隔离侧墙位于二氧化硅介质层和N型多晶硅层两侧。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段文婷，刘冬华，董金珠，钱文生，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：上海;31
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