[發(fā)明專利]單層多晶硅HBT非本征基區(qū)的摻雜方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910055367.2
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101599435A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 吳小利
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/265;H01L21/28
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所
• 代理人: 鄭 瑋

技術領域

本發(fā)明涉及一種異質(zhì)結雙極晶體三極管(Heterojunction?Bipolar Transistor，HBT)器件的制備工藝，具體涉及一種單層多晶硅HBT非本 征基區(qū)的摻雜方法。

背景技術

如圖1所示，現(xiàn)有單層多晶硅HBT器件只在發(fā)射極采用多晶硅結構， 這種器件工藝簡單，但是由于缺少額外的自對準基區(qū)多晶硅結構，使其非 本征基區(qū)的摻雜遇到困難，通常的非本征基區(qū)的摻雜是通過對非本征基區(qū) 高濃度離子注入來實現(xiàn)的，具體包括以下步驟：

(1)在襯底1上制備淺槽隔離區(qū)2；

(2)在襯底1上通過離子注入形成集電區(qū)；

(3)在襯底1表面通過外延生長SiGe的方法形成基區(qū)；

(4)在基區(qū)上面制備發(fā)射極5(發(fā)射極的延展區(qū)8寬度小于非本征 基區(qū)4的范圍)；

(5)直接通過高濃度離子注入9實現(xiàn)非本征基區(qū)4的摻雜。

這種摻雜方法會對非本征區(qū)域產(chǎn)生損傷，這些損傷會增強本征基區(qū)的 雜質(zhì)擴散，使得發(fā)射結6的結深難以控制；高濃度的非本征基區(qū)雜質(zhì)的縱 向擴散增加了基區(qū)-收集區(qū)收集結7的結電容；而且，對雜質(zhì)向發(fā)射極5 的橫向擴散的控制也更加困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種單層多晶硅HBT非本征基區(qū) 的摻雜方法，它可以避免對非本征基區(qū)的晶格損傷，進而減弱了這一損傷 對發(fā)射區(qū)雜質(zhì)的擴散增強效應。

為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種單層多晶硅HBT非本征 基區(qū)的摻雜方法，包括以下步驟：

(1)在襯底上制備淺槽隔離區(qū)；

(2)在襯底上通過離子注入形成集電區(qū)；

(3)在襯底表面通過外延生長SiGe的方法形成基區(qū)；

(4)在所述基區(qū)上面制備發(fā)射極，所述發(fā)射極的延展區(qū)寬度覆蓋非 本征基區(qū)；

(5)通過離子注入實現(xiàn)多晶硅的高濃度摻雜；

(6)將高濃度摻雜的多晶硅區(qū)作為對所述非本征基區(qū)摻雜的雜質(zhì)源， 通過熱處理實現(xiàn)對所述非本征基區(qū)的摻雜。

本發(fā)明的非本征基區(qū)的摻雜方法有效避免了對非本征基區(qū)的晶格損 傷，進而減弱了這一損傷對發(fā)射區(qū)雜質(zhì)的擴散增強效應；減小了非本征基 區(qū)向收集區(qū)的擴散；基區(qū)雜質(zhì)的橫向擴散更易控制。且本發(fā)明與現(xiàn)有工藝 具有很好的兼容性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是現(xiàn)有單層多晶硅HBT非本征基區(qū)的摻雜方法；

圖2是本發(fā)明的單層多晶硅HBT非本征基區(qū)的摻雜方法。

其中的附圖標記為：1、襯底；2、淺槽隔離區(qū)；3、外延多晶硅區(qū)； 4、非本征基區(qū)；5、發(fā)射極；6、發(fā)射結；7、收集結；8、發(fā)射極延展區(qū)； 9、高濃度離子注入。

具體實施方式

如圖2所示，本發(fā)明的單層多晶硅HBT非本征基區(qū)的摻雜方法包括 以下步驟：

(1)在襯底1上制備淺槽隔離區(qū)2；

(2)在襯底1上通過離子注入形成集電區(qū)；

(3)在襯底1表面通過外延生長SiGe的方法形成基區(qū)；

(4)在所述基區(qū)上面制備發(fā)射極5，發(fā)射極延展區(qū)8的寬度覆蓋非 本征基區(qū)4；

(5)在淺槽隔離區(qū)2上淀積或生長外延多晶硅區(qū)3，并通過高濃度 離子注入9實現(xiàn)多晶硅的高濃度摻雜；

(6)將高濃度摻雜的外延多晶硅區(qū)3作為對非本征基區(qū)4摻雜的雜 質(zhì)源，通過熱處理實現(xiàn)對非本征基區(qū)4的摻雜。

優(yōu)選地，步驟(5)的高濃度摻雜的雜質(zhì)濃度范圍為1e20cm^-3～5e20 cm^-3。

在HBT外延層的生長過程中，在淺槽隔離區(qū)將形成多晶硅，通過控制 發(fā)射極延展區(qū)的寬度可以保護非本征基區(qū)，而僅對多晶硅區(qū)進行離子注 入，高濃度摻雜的多晶硅區(qū)可以作為對非本征基區(qū)摻雜的雜質(zhì)源，通過熱 處理實現(xiàn)非本征區(qū)的摻雜。

本發(fā)明有效避免了對非本征基區(qū)的晶格損傷，進而減弱了這一損傷對 發(fā)射區(qū)雜質(zhì)的擴散增強效應；減小了非本征基區(qū)向收集區(qū)的擴散；基區(qū)雜 質(zhì)的橫向擴散更易控制。這一技術除了發(fā)射極延展區(qū)的制作步驟要保證寬 度覆蓋非本征基區(qū)以外，只需要常用的半導體集成電路加工設備及常規(guī)工 藝，且制備工藝簡單，有利于降低工藝復雜性及制造成本。