[發(fā)明專利]一種基于SOI的縱向SiGe雙極晶體管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078749.9
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102592998A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳靜;余濤;羅杰馨;伍青青;柴展
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/737;H01L29/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體電子與微電子領(lǐng)域，涉及一種SiGe雙極晶體管及其制備方法，特別是涉及一種基于SOI的縱向SiGe雙極晶體管(SiGe-HBT)及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著便攜式計(jì)算機(jī)移動通信設(shè)備宇航事業(yè)的高速發(fā)展，對電路和器件在低壓、低功耗、高速、高集成度、數(shù)模混合集成、抗輻射等性能的要求越來越高。現(xiàn)有體硅BiCMOS由于其固有特點(diǎn)，在低耗高集成等方面也難以達(dá)到要求。SiGe技術(shù)和SOI(Silicon-On-Insulator，SOI)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并得到了快速發(fā)展。SiGe技術(shù)克服了傳統(tǒng)體硅技術(shù)高頻性能差，以及GaAs技術(shù)工藝復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)，憑借其與體硅工藝的良好兼容性，及其高速、低噪聲材料的優(yōu)勢而得到廣泛的應(yīng)用。SiGe-HBT與Si-BJT(Bipolar?Junction?Transistor，BJT)器件相比較，具有傳輸時間短、截止頻率高、電流增益大、低溫特性好等優(yōu)點(diǎn)。SOI技術(shù)被國際公認(rèn)為21世紀(jì)的硅集成技術(shù)，具有抑制寄生，降低信號串?dāng)_，消除閂鎖效應(yīng)，提高軟錯誤免疫，提高工作電壓范圍以及抗輻照加固等優(yōu)勢，主要應(yīng)用于低壓、低功耗電路和高頻微波電路。采用SOI技術(shù)，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高速、高集成度的目標(biāo)。SiGe技術(shù)和SOI技術(shù)在未來微電子技術(shù)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。然而，由于BiCMOS要求用較厚的集電區(qū)來降低其電阻，這與標(biāo)準(zhǔn)的SOI-CMOS制備工藝不兼容，因此，目前大多數(shù)SOI的研究僅限于CMOS技術(shù)。

隨著SOI-CMOS技術(shù)的發(fā)展，為了使高性能的雙極器件易于和SOI-CMOS器件兼容，技術(shù)人員提出了基于SOI的橫向BiCMOS器件結(jié)構(gòu)及其制備方法。例如Prahalad?K.Vasudev的美國專利授權(quán)號為US4965872，介紹了在同一個SOI襯底上制備增強(qiáng)型MOS管和自對準(zhǔn)橫向雙極晶體管的技術(shù)；Sheng?Teng?Hsu等的美國專利公開號為US?2003/0207512A1，介紹了一種制備在SOI襯底上的自對準(zhǔn)SiGe-HBT，也是一種基于SOI的橫向雙極晶體管。雖然橫向SOI-BJT器件易于與SOI-CMOS集成，但是要想獲得良好的晶體管性能，除了要求盡可能小的寄生電容、結(jié)電容外，非常窄的基區(qū)寬度是非常重要的，然后如何將這一窄的基區(qū)引出來，這是橫向雙極晶體管制作和研究中面臨的更嚴(yán)峻的問題。此外，橫向SOI-BJT的基區(qū)寬度由光刻技術(shù)決定。因此，沒有更高級且更昂貴的光刻技術(shù)例如電子束光刻技術(shù)，其很難按比例縮小。