[發(fā)明專利]一種采用SiGe HBT工藝的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110311540.8
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN103050517A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉冬華;段文婷;錢文生;胡君;石晶
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L29/737
• 分類號: H01L29/737;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種采用SiGe?HBT工藝的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種SiGe?HBT工藝的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)的制作方法。?

背景技術(shù)

在射頻應(yīng)用中，隨著技術(shù)的進步需要越來越高的器件特征頻率，RFCMOS(射頻互補金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管)雖然在先進的工藝技術(shù)中可實現(xiàn)較高頻率，但還是難以完全滿足射頻要求，如很難實現(xiàn)40GHz以上的特征頻率，要實現(xiàn)40GHz以上的特征頻率其先進工藝的研發(fā)成本是非常高。化合物半導(dǎo)體能實現(xiàn)非常高的特征頻率器件，但由于材料成本高、尺寸小的缺點，加上大多數(shù)化合物半導(dǎo)體有毒，限制了其應(yīng)用。?

SiGe?HBT(硅鍺異質(zhì)結(jié)雙極晶體管)是常用超高頻器件的選擇。首先，SiGe?HBT利用SiGe(硅鍺)與Si(硅)的能帶差別，提高發(fā)射區(qū)的載流子注入效率，增大器件的電流放大倍數(shù)；其次，SiGe?HBT利用SiGe基區(qū)的高摻雜，降低基區(qū)電阻，提高特征頻率；再次SiGe工藝基本與硅工藝相兼容，目前SiGe?HBT已經(jīng)成為超高頻器件的主力軍。?

常規(guī)的SiGe?HBT采用高摻雜的集電區(qū)埋層，以降低集電區(qū)電阻；采用深槽隔離降低集電區(qū)和襯底之間的寄生電容，改善HBT(異質(zhì)結(jié)雙極晶體管)的頻率特性。目前，此種常規(guī)的SiGe?HBT器件應(yīng)用廣泛，但其具有工藝復(fù)?雜，制作成本較高的缺點。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采用SiGe?HBT工藝的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)，工藝簡單，能用作高速、高增益電路中的輸出器件。為此，本發(fā)明還提供了一種采用SiGe?HBT工藝的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)的制作方法。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)制作方法，包括：?

(1)在P型襯底刻蝕淺溝槽作隔離；?

(2)在淺槽底部注入硼離子經(jīng)過熱處理后形成N型贗埋層；?

(3)在淺槽底部注入磷離子經(jīng)過熱處理后形成P型贗埋層；?

(4)在P型襯底進行集電區(qū)注入；?

(5)在集電區(qū)上方形成外延層；?

(6)自外延層通過接觸孔引出發(fā)射極，自N型贗埋層通過深接觸孔引出基極，自P型贗埋層通過深接觸孔引出集電極。?

實施步驟(2)時，注入劑量為1¹⁴cm^-2至1¹⁶cm^-2，能量小于15keV的磷離子。?

實施步驟(3)時，注入劑量為1¹⁴cm^-2至1¹⁶cm^-2，能量小于15keV的硼或者BF2。?

實施步驟(4)時，注入劑量為5e11至5e13，能量為50kev至500kev的磷或砷。?

本發(fā)明的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)，包括：P型襯底，P型襯底上形成有集電區(qū)，所述集電區(qū)上形成有外延層，發(fā)射極通過接觸孔自外延層引出；?

其中，所述P型襯底上部具有N型贗埋層連接所述集電區(qū)，自N型贗埋層通過深接觸孔引出基極；所述P型襯底上部具有P型贗埋層，自P型贗埋層通過深接觸孔引出集電極。?

所述P型贗埋層注入硼或者BF2。?

所述N型贗埋層注入磷。?

所述集電區(qū)注入磷或砷。?

所述外延層注入為硼或BF2。?

本發(fā)明的寄生PNP器件結(jié)構(gòu)及其制作方法采用淺槽刻蝕工藝簡單，能用作高速、高增益電路中的輸出器件。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：?

圖1是本發(fā)明器件結(jié)構(gòu)的示意圖。?

圖2是本發(fā)明器件結(jié)構(gòu)的測試曲線示意圖。?

圖3是本發(fā)明制作方法的示意圖(一)。?

圖4是本發(fā)明制作方法的示意圖(二)。?

圖5是本發(fā)明制作方法的示意圖(三)。?

圖6是本發(fā)明制作方法的示意圖(四)。?

圖7是本發(fā)明制作方法的示意圖(五)。?

附圖標記說明?

1是P型襯底??????????2是淺槽?

3是P型贗埋層????????4是N型贗埋層?

5是集電區(qū)???????????6是外延層?

7是深接觸孔?????????8是接觸孔?

9是發(fā)射極???????????10是基極?

11是集電極?

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的器件結(jié)構(gòu)，包括：?