專利名稱：鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路器件，特別是涉及一種鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。
背景技術(shù)：
飽和壓降(Vcesat)是雙極晶體管的一個重要性能參數(shù)，它反映了晶體管在一定的集電極電流下進(jìn)入線形區(qū)所需要的Vce的大小，因此直接關(guān)系到晶體管正常工作時的直流功耗。降低飽和壓降是降低雙極晶體管直流功耗的必要手段，特別是對高壓雙極晶體管更有意義。在射頻高壓鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(SiGe HBT)中，為了在高擊穿電壓下維持較高的特征頻率，不能一味以增加輕摻雜集電區(qū)厚度的方法增加晶體管擊穿電壓，而將晶體管兩側(cè)的贗埋層拉開距離，依靠集電區(qū)/基區(qū)結(jié)耗盡區(qū)的二維分布增加晶體管擊穿電壓， 但帶來的問題是橫向輕摻雜集電區(qū)尺寸的加大也加大了集電區(qū)的串聯(lián)電阻，因此也加大了飽和壓降，特別是場氧區(qū)下輕摻雜集電區(qū)在硅中的深度較淺，更加增大了串聯(lián)電阻和飽和壓降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，能降低集電區(qū)的串聯(lián)電阻和降低器件的飽和壓降。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管形成于P型硅襯底上，有源區(qū)由場氧區(qū)隔離，所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管包括一集電區(qū)，由形成于所述有源區(qū)中的離子注入?yún)^(qū)一加上形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的所述場氧區(qū)底部的離子注入?yún)^(qū)二和離子注入?yún)^(qū)三組成；所述離子注入?yún)^(qū)一、離子注入?yún)^(qū)二、 離子注入?yún)^(qū)三都具有第一導(dǎo)電類型；所述離子注入?yún)^(qū)三為一和所述場氧區(qū)底部表面相隔一縱向距離的深贗埋層、所述離子注入?yún)^(qū)三的寬度和所述場氧區(qū)的寬度相同；所述離子注入?yún)^(qū)二位于所述離子注入?yún)^(qū)三的頂部、且所述離子注入?yún)^(qū)二的底部和所述離子注入?yún)^(qū)三交疊并連接；所述離子注入?yún)^(qū)一的深度大于所述場氧區(qū)的底部深度、所述離子注入?yún)^(qū)一的底部和所述離子注入?yún)^(qū)二相連接；所述離子注入?yún)^(qū)三的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的摻雜濃度。一贗埋層，由形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的場氧區(qū)底部的離子注入?yún)^(qū)四組成，所述離子注入?yún)^(qū)四具有第一導(dǎo)電類型；所述贗埋層在橫向位置上和所述有源區(qū)相隔一橫向距離、 所述贗埋層的結(jié)深小于所述離子注入?yún)^(qū)二的結(jié)深并和所述離子注入?yún)^(qū)二交疊連接、所述贗埋層和所述離子注入?yún)^(qū)三相隔一縱向距離；所述贗埋層的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的摻雜濃度；通過在所述贗埋層頂部的場氧區(qū)形成的深孔接觸引出所述集電區(qū)電極?！鶇^(qū)，由形成于所述硅襯底上的第二導(dǎo)電類型的鍺硅外延層組成，包括一本征基區(qū)和一外基區(qū)，所述本征基區(qū)形成于所述有源區(qū)上部且和所述集電區(qū)形成接觸，所述外基區(qū)形成于所述場氧區(qū)上部且用于形成基區(qū)電極。
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一發(fā)射區(qū)，由形成于所述本征基區(qū)上部的第一導(dǎo)電類型多晶硅組成，和所述本征基區(qū)形成接觸。更優(yōu)選擇為，所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的離子注入條件相同且工藝條件為注入劑量lel2cnT2 5el4cnT2，注入能量為50KeV 500KeV。更優(yōu)選擇為，所述離子注入?yún)^(qū)三是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前在所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入劑量為IeHcnT2 IeiecnT2，注入能量為 200kev 2000kev ；第一導(dǎo)電類型為N型時，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入雜質(zhì)為磷或砷；或第一導(dǎo)電類型為P型時，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入雜質(zhì)為硼。更優(yōu)選擇為，所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前、所述有源區(qū)覆蓋有硬掩模層時同時在所述有源區(qū)和所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成。所述硬掩模層為氧化硅的單層結(jié)構(gòu)、或氮化硅加氧化硅的雙層結(jié)構(gòu)，所述硬掩模層的總厚度小于2000埃。更優(yōu)選擇為，所述贗埋層的離子注入?yún)^(qū)四是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前通過離子注入形成，該離子注入的工藝條件為注入劑量IeHcnT2 lel6Cm_2，注入能量IKeV IOOKeV0更優(yōu)選擇為，所述鍺硅外延層采用第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜，該第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜的工藝為離子注入工藝，工藝條件為注入劑量為IeHcnT2 lel6Cm_2、注入能量為 IKeV 50KeV ；鍺的分布為是梯形分布、或三角形分布。更優(yōu)選擇為，所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型多晶硅通過第一導(dǎo)電類型離子注入進(jìn)行摻雜，所述第一導(dǎo)電類型離子注入的工藝條件為注入劑量IeHcnT2 leiecm—2，注入能量 IOKeV 200KeV。更優(yōu)選擇為，所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為NPN管時，所述第一導(dǎo)電類型為N型， 所述第二導(dǎo)電類型為P型；所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為PNP管時，所述第一導(dǎo)電類型為P 型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。本發(fā)明的有益效果為1、本發(fā)明的集電區(qū)通過離子注入?yún)^(qū)一、離子注入?yún)^(qū)二、離子注入?yún)^(qū)三的設(shè)置，使所述集電區(qū)分為處于有源區(qū)中的縱向部分和處于場氧區(qū)底部的橫向部分，使所述集電區(qū)/基區(qū)結(jié)耗盡區(qū)為二維結(jié)構(gòu)，從而能提高器件的擊穿電壓、并能維持較高的特征頻率。2、本發(fā)明的離子注入?yún)^(qū)三的摻雜濃度為大于所述離子注入?yún)^(qū)一的摻雜濃度的高摻雜濃度，故能夠減少場氧區(qū)下方的集電區(qū)的串聯(lián)電阻即能降低集電區(qū)的橫向串聯(lián)電阻， 從而也能降低器件的飽和壓降。3、本發(fā)明的離子注入?yún)^(qū)二增加了集電區(qū)的橫向部分的結(jié)深，所述離子注入?yún)^(qū)二的結(jié)深能夠設(shè)置的和所述離子注入一即集電區(qū)的縱向部分的結(jié)深相同，這樣就能進(jìn)一步的降低集電區(qū)的橫向串聯(lián)電阻。4、本發(fā)明的集電區(qū)采用重?fù)诫s的贗埋層并通過深孔接觸引出集電區(qū)，相對于現(xiàn)有擴(kuò)散區(qū)集電極串聯(lián)電阻要大大降低。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1是本發(fā)明實施例器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A-圖2G是本發(fā)明實施例制造方法過程中的器件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管形成于P型硅襯底101上，有源區(qū)由場氧區(qū)109隔離，所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管包括一集電區(qū)，由形成于所述有源區(qū)中的離子注入?yún)^(qū)一 108a加上形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的所述場氧區(qū)109底部的離子注入?yún)^(qū)二 108b和離子注入?yún)^(qū)三105組成；所述離子注入?yún)^(qū)一 108a、離子注入?yún)^(qū)二 108b、離子注入?yún)^(qū)三105都具有第一導(dǎo)電類型；所述離子注入?yún)^(qū)三105為一和所述場氧區(qū)109底部表面相隔一縱向距離的深贗埋層107、所述離子注入?yún)^(qū)三 105的寬度和所述場氧區(qū)109的寬度相同；所述離子注入?yún)^(qū)二 108b位于所述離子注入?yún)^(qū)三 105的頂部、且所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的底部和所述離子注入?yún)^(qū)三105交疊并連接；所述離子注入?yún)^(qū)一 108a的深度大于所述場氧區(qū)109的底部深度、所述離子注入?yún)^(qū)一 108a的底部和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b相連接；所述離子注入?yún)^(qū)三105的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的摻雜濃度。所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)109 形成前、所述有源區(qū)覆蓋有硬掩模層時同時在所述有源區(qū)和所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成。所述硬掩模層為氧化硅的單層結(jié)構(gòu)、或氮化硅加氧化硅的雙層結(jié)構(gòu)，所述硬掩模層的總厚度小于2000埃。所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的離子注入條件相同且工藝條件為注入劑量lel2cnT2 5el4cnT2，注入能量為50KeV 500KeV。所述離子注入?yún)^(qū)三105是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)109形成前在所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成，所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入劑量為IeHcnT2 IeiecnT2，注入能量為 200kev 2000kev ；第一導(dǎo)電類型為N型時，所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入雜質(zhì)為磷或砷； 或第一導(dǎo)電類型為P型時，所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入雜質(zhì)為硼。一贗埋層107，由形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的場氧區(qū)109底部的離子注入?yún)^(qū)四組成， 所述離子注入?yún)^(qū)四具有第一導(dǎo)電類型；所述贗埋層107在橫向位置上和所述有源區(qū)相隔一橫向距離即處于所述場氧區(qū)109底部的遠(yuǎn)離所述集電區(qū)的一側(cè)、所述贗埋層107的結(jié)深小于所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的結(jié)深并和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b交疊連接、所述贗埋層107 和所述離子注入?yún)^(qū)三105相隔一縱向距離；所述贗埋層107的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的摻雜濃度；通過在所述贗埋層107頂部的場氧區(qū)109 形成的深孔接觸引出所述集電區(qū)電極。所述贗埋層107的離子注入?yún)^(qū)四是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)109形成前通過離子注入形成，該離子注入的工藝條件為注入劑量IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量 IKeV lOOKeV。一基區(qū)111，由形成于所述硅襯底101上的第二導(dǎo)電類型的鍺硅外延層組成，包括一本征基區(qū)和一外基區(qū)，所述本征基區(qū)形成于所述有源區(qū)上部且和所述集電區(qū)形成接觸， 所述外基區(qū)形成于所述場氧區(qū)109上部且用于形成基區(qū)電極。所述本征基區(qū)的位置和大小由一基區(qū)窗口進(jìn)行定義，所述基區(qū)窗口位于所述有源區(qū)上方且所述基區(qū)窗口的尺寸大于或等于所述有源區(qū)尺寸，所述基區(qū)窗口的位置和大小由基區(qū)窗口介質(zhì)層110進(jìn)行定義，所述基區(qū)窗口介質(zhì)層110包括第一層氧化硅薄膜、第二層多晶硅薄膜，所述第一層氧化硅薄膜形成于所述硅襯底上、第二層多晶硅薄膜形成于所述第一層氧化硅薄膜上。所述鍺硅外延層采用第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜，該第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜的工藝為離子注入工藝，工藝條件為注入劑量為IeHcnT2 lel6Cm_2、注入能量為IKeV 50KeV ；鍺的分布為是梯形分布、 或三角形分布。一發(fā)射區(qū)113，由形成于所述本征基區(qū)上部的第一導(dǎo)電類型多晶硅組成，和所述本征基區(qū)形成接觸。所述發(fā)射區(qū)位置和大小由一發(fā)射區(qū)窗口進(jìn)行定義，所述發(fā)射區(qū)窗口位于所述本征基區(qū)上方且所述發(fā)射區(qū)窗口的尺寸小于所述有源區(qū)尺寸，所述發(fā)射區(qū)窗口的位置和大小由發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112進(jìn)行定義，所述發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112包括第三層氧化硅薄膜、第四層氮化硅薄膜，且所述第三層氧化硅薄膜形成于所述鍺硅外延層上、所述第四層氮化硅薄膜形成于所述第三層氧化硅薄膜上。所述發(fā)射區(qū)113的第一導(dǎo)電類型多晶硅通過第一導(dǎo)電類型離子注入進(jìn)行摻雜，所述第一導(dǎo)電類型離子注入的工藝條件為注入劑量 IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量 IOKeV 200KeV。上述結(jié)構(gòu)中，在所述發(fā)射區(qū)113側(cè)面形成有氧化硅側(cè)墻116。所述發(fā)射區(qū)113和所述外基區(qū)的表面都覆蓋有硅化物。所述深孔接觸114是通過在所述贗埋層107頂部的場氧區(qū)109中開一深孔并在所述深孔中淀積鈦/氮化鈦阻擋金屬層后、再填入鎢形成。所述基區(qū)111電極和所述發(fā)射區(qū)113電極分別通過金屬接觸115引出。上述結(jié)構(gòu)中所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為NPN管時，所述第一導(dǎo)電類型為N型， 所述第二導(dǎo)電類型為P型；所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為PNP管時，所述第一導(dǎo)電類型為P 型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。如圖2A至圖2G所示，是本發(fā)明實施例制造方法過程中的器件結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例制造方法包括如下步驟步驟一、如圖2A所示，在P型襯底101上淀積硬掩膜層氧化硅102和氮化硅103， 光刻、刻蝕形成場氧區(qū)109的淺溝槽104。所述硬掩模層的總厚度小于2000埃。進(jìn)行高能量、大劑量注入形成深贗埋層即所述離子注入?yún)^(qū)三105。所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入劑量為IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量為200kev 2000kev ；第一導(dǎo)電類型為N型時，所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入雜質(zhì)為磷或砷；或第一導(dǎo)電類型為P型時，所述離子注入?yún)^(qū)三105的注入雜質(zhì)為硼。步驟二、如圖2B所示，光刻定義贗埋層107區(qū)域，以所述光刻膠105為掩模進(jìn)行大劑量、低能量第一導(dǎo)電類型的離子注入形成贗埋層107。該離子注入的工藝條件為注入劑量 IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量 IKeV lOOKeV。步驟三、如圖2C所示，在所述硅襯底101的形成所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的區(qū)域帶硬掩膜層多次進(jìn)行集電區(qū)注入，形成具有第一導(dǎo)電類型的低摻雜集電區(qū)，所述低摻雜集電區(qū)包括離子注入?yún)^(qū)一 108a、離子注入?yún)^(qū)二 108b。其中所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b是在淺溝槽104形成后、場氧區(qū)109形成前、所述有源區(qū)覆蓋有硬掩模層時同時在所述有源區(qū)和所述淺溝槽104底部進(jìn)行離子注入形成，即采用相同的離子注入工藝同時形成所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b，其中所述離子注入?yún)^(qū)一 108a的注入時要穿過所述硬掩模層，而所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的注入則為直接注入到溝槽底部的硅襯底101中。所述離子注入?yún)^(qū)一 108a和所述離子注入?yún)^(qū)二 108b的離子注入工藝條件為注入劑量lel2cm_2 5e14cm_2，注入能量為50KeV 500KeV。上述的所述硬掩模層為氧化硅的單層結(jié)構(gòu)、或氮化硅加氧化硅的雙層結(jié)構(gòu)，所述硬掩模層的總厚度小于2000埃。步驟四、如圖2D所示，在所述淺溝槽104中淀積場氧形成場氧區(qū)109，并通過機(jī)械化學(xué)拋光形成平坦化。步驟五、如圖2E所示，淀積基區(qū)窗口介質(zhì)層110，所述基區(qū)窗口介質(zhì)層110能為氧化硅、氮化硅、多晶硅的單層或復(fù)層結(jié)構(gòu)；刻蝕所述基區(qū)窗口介質(zhì)層110形成基區(qū)窗口，所述基區(qū)窗口位于所述有源區(qū)上方且所述基區(qū)窗口的尺寸大于或等于所述有源區(qū)尺寸；生長鍺硅外延層薄膜，在位摻雜第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)，并刻蝕所述有源區(qū)外具有多晶硅結(jié)構(gòu)的所述鍺硅外延層和所述基區(qū)窗口介質(zhì)層110形成基區(qū)111。所述基區(qū)111包括一本征基區(qū)和一外基區(qū)，所述本征基區(qū)形成于所述有源區(qū)上部且和所述集電區(qū)形成接觸，所述外基區(qū)形成于所述場氧區(qū)109上部且用于形成基區(qū)電極。所述鍺硅外延層還離子注入工藝進(jìn)行第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜，工藝條件為注入劑量為IeHcnT2 lel6Cm_2、注入能量為IKeV 50KeV ； 鍺的分布為是梯形分布、或三角形分布。步驟六、如圖2F所示，淀積發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112，所述發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112為氧化硅、氮化硅組成的單層或復(fù)層結(jié)構(gòu)；刻蝕所述發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112形成發(fā)射區(qū)窗口， 所述發(fā)射區(qū)窗口位于所述本征基區(qū)上方且所述發(fā)射區(qū)窗口的尺寸小于所述有源區(qū)尺寸；淀積多晶硅并進(jìn)行重?fù)诫s離子注入，該重?fù)诫s離子注入的工藝條件為注入雜質(zhì)為第一導(dǎo)電類型離子、注入劑量IeHcnT2 lel6CnT2，注入能量IOKeV 200KeV ；刻蝕所述多晶硅和所述發(fā)射區(qū)窗口介質(zhì)層112形成發(fā)射區(qū)113。接著在進(jìn)行高劑量的第二導(dǎo)電類型的外基區(qū)離子注入。步驟七、如圖2G所示，制作發(fā)射極側(cè)墻116，所述發(fā)射極側(cè)墻能為氧化硅側(cè)墻或氮化硅側(cè)墻。步驟八、如圖2G所示，自對準(zhǔn)在所述發(fā)射區(qū)113和所述外基區(qū)的表面形成硅化物。步驟九、如圖1所示，淀積層間膜，刻蝕所述層間膜形成接觸孔和深接觸孔；并在所述接觸孔中填入金屬分別形成基極和發(fā)射極的金屬接觸115 ；在所述深接觸孔淀積鈦/ 氮化鈦阻擋金屬層后、再填入鎢形成所述深孔接觸114，所述通過所述深孔接觸114和所述贗埋層106接觸引出所述集電區(qū)電極。接著再進(jìn)行后道工藝。以上通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，形成于P型硅襯底上，有源區(qū)由場氧區(qū)隔離，其特征在于，所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管包括一集電區(qū)，由形成于所述有源區(qū)中的離子注入?yún)^(qū)一加上形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的所述場氧區(qū)底部的離子注入?yún)^(qū)二和離子注入?yún)^(qū)三組成；所述離子注入?yún)^(qū)一、離子注入?yún)^(qū)二、離子注入?yún)^(qū)三都具有第一導(dǎo)電類型；所述離子注入?yún)^(qū)三為一和所述場氧區(qū)底部表面相隔一縱向距離的深贗埋層、所述離子注入?yún)^(qū)三的寬度和所述場氧區(qū)的寬度相同；所述離子注入?yún)^(qū)二位于所述離子注入?yún)^(qū)三的頂部、且所述離子注入?yún)^(qū)二的底部和所述離子注入?yún)^(qū)三交疊并連接；所述離子注入?yún)^(qū)一的深度大于所述場氧區(qū)的底部深度、所述離子注入?yún)^(qū)一的底部和所述離子注入?yún)^(qū)二相連接；所述離子注入?yún)^(qū)三的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的摻雜濃度；一贗埋層，由形成于所述有源區(qū)兩側(cè)的場氧區(qū)底部的離子注入?yún)^(qū)四組成，所述離子注入?yún)^(qū)四具有第一導(dǎo)電類型；所述贗埋層在橫向位置上和所述有源區(qū)相隔一橫向距離、所述贗埋層的結(jié)深小于所述離子注入?yún)^(qū)二的結(jié)深并和所述離子注入?yún)^(qū)二交疊連接、所述贗埋層和所述離子注入?yún)^(qū)三相隔一縱向距離；所述贗埋層的摻雜濃度大于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的摻雜濃度；通過在所述贗埋層頂部的場氧區(qū)形成的深孔接觸引出所述集電區(qū)電極；一基區(qū)，由形成于所述硅襯底上的第二導(dǎo)電類型的鍺硅外延層組成，包括一本征基區(qū)和一外基區(qū)，所述本征基區(qū)形成于所述有源區(qū)上部且和所述集電區(qū)形成接觸，所述外基區(qū)形成于所述場氧區(qū)上部且用于形成基區(qū)電極；一發(fā)射區(qū)，由形成于所述本征基區(qū)上部的第一導(dǎo)電類型多晶硅組成，和所述本征基區(qū)形成接觸。
2.如權(quán)利要求1所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二的離子注入條件相同且工藝條件為注入劑量lel2Cm_2 5e14cm_2，注入能量為 50KeV 500KeV。
3.如權(quán)利要求1所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述離子注入?yún)^(qū)三是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前在所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入劑量為IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量為200kev 2000kev ；第一導(dǎo)電類型為N型時，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入雜質(zhì)為磷或砷；或第一導(dǎo)電類型為P型時，所述離子注入?yún)^(qū)三的注入雜質(zhì)為硼。
4.如權(quán)利要求2所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述離子注入?yún)^(qū)一和所述離子注入?yún)^(qū)二是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前、所述有源區(qū)覆蓋有硬掩模層時同時在所述有源區(qū)和所述淺溝槽底部進(jìn)行離子注入形成。
5.如權(quán)利要求4所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述硬掩模層為氧化硅的單層結(jié)構(gòu)、或氮化硅加氧化硅的雙層結(jié)構(gòu)，所述硬掩模層的總厚度小于2000埃。
6.如權(quán)利要求1所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述贗埋層的離子注入?yún)^(qū)四是在淺溝槽形成后、場氧區(qū)形成前通過離子注入形成，該離子注入的工藝條件為注入劑量 IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量 IKeV lOOKeV。
7.如權(quán)利要求1所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述鍺硅外延層采用第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜，該第二導(dǎo)電類型雜質(zhì)摻雜的工藝為離子注入工藝，工藝條件為注入劑量為IeHcnT2 lel6CnT2、注入能量為IKeV 50KeV ；鍺的分布為是梯形分布、或三角形分布。
8.如權(quán)利要求1所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型多晶硅通過第一導(dǎo)電類型離子注入進(jìn)行摻雜，所述第一導(dǎo)電類型離子注入的工藝條件為注入劑量IeHcnT2 lel6cnT2，注入能量IOKeV 200KeV。
9.如權(quán)利要求1 7所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其特征在于所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為NPN管時，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型；所述鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管為PNP管時，所述第一導(dǎo)電類型為P型，所述第二導(dǎo)電類型為N型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，其集電區(qū)由形成于有源區(qū)中的離子注入?yún)^(qū)一加上形成于有源區(qū)兩側(cè)的場氧區(qū)底部的離子注入?yún)^(qū)二和離子注入?yún)^(qū)三組成。所述離子注入?yún)^(qū)三和場氧區(qū)底部表面相隔一縱向距離、其寬度和場氧區(qū)的寬度相同。離子注入?yún)^(qū)二位于離子注入?yún)^(qū)三的頂部、且離子注入?yún)^(qū)二的底部和離子注入?yún)^(qū)三交疊并連接。離子注入?yún)^(qū)一的深度大于場氧區(qū)的底部深度、離子注入?yún)^(qū)一的底部和離子注入?yún)^(qū)二相連接。離子注入?yún)^(qū)三的摻雜濃度大于離子注入?yún)^(qū)一和離子注入?yún)^(qū)二的摻雜濃度。通過贗埋層頂部場氧區(qū)中的深孔接觸引出集電區(qū)。本發(fā)明能提高器件的擊穿電壓、維持較高的特征頻率，還能降低集電區(qū)的串聯(lián)電阻和降低器件的飽和壓降。
文檔編號H01L21/331GK102456726SQ20101051118
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者錢文生 申請人:上海華虹Nec電子有限公司