專利名稱：隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙極晶體管的基極電阻Rb和集電極-基極電容CB。一直是制約器件高頻性能進(jìn)一步提高的主要寄生參數(shù)，其對(duì)器件高頻性能指標(biāo)的影響可用如下簡(jiǎn)化的表達(dá)式描述。其中，fT和fmax分別表示器件的截止頻率和最高振蕩頻率。此外，Rb還是雙極晶體管熱噪聲的主要來(lái)源。因此，為了提高器件的高頻性能和改善器件的噪聲性能，減小Rb和CB。一直是雙極晶體管器件與工藝優(yōu)化的重要任務(wù)。采用單晶發(fā)射區(qū)-外基區(qū)自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，即保證器件重?fù)诫s外基區(qū)與單晶發(fā)射區(qū)的間距不取決于而且一般來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)小于光刻允許的最小線寬或最小套刻間距，是減小Rb的有效途徑之一。另外，采用統(tǒng)一的掩模實(shí)現(xiàn)本征集電區(qū)窗口、選擇注入集電區(qū)(SIC)掩模窗口和單晶發(fā)射區(qū)的自對(duì)準(zhǔn)，且將多晶抬升外基區(qū)置于本征集電區(qū)窗口外部的隔離介質(zhì)層上，可以最大限度地減小Cb?！，F(xiàn)有的制備工藝方法可以將單晶發(fā)射區(qū)與多晶抬升外基區(qū)的自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和本征集電區(qū)窗口、SIC掩膜窗口和單晶發(fā)射區(qū)的自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，生產(chǎn)出全自對(duì)準(zhǔn)鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管器件，但該方 法采用普通的外基區(qū)硅化物方案將無(wú)法保證單晶發(fā)射區(qū)與外基區(qū)低電阻金屬硅化物之間的自對(duì)準(zhǔn)，而未形成低電阻金屬硅化物的多晶抬升外基區(qū)的薄層電阻遠(yuǎn)大于低電阻金屬硅化物。因此該背景技術(shù)存在著仍然不能有效減小Rb的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述背景技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種能進(jìn)一步減小Rb、從而優(yōu)化器件性能的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管及其制備方法。為達(dá)到上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管，包括第一導(dǎo)電類型的襯底、第二導(dǎo)電類型的埋層集電區(qū)、生長(zhǎng)在所述襯底和埋層集電區(qū)上的第二導(dǎo)電類型的輕摻雜外延層、在所述輕摻雜外延層內(nèi)形成連接所述埋層集電區(qū)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)、在輕摻雜外延層中形成的場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層、位于輕摻雜外延層內(nèi)的選擇注入集電區(qū)、對(duì)應(yīng)于所述選擇注入集電區(qū)的本征基區(qū)外延層和發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)、位于所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶發(fā)射區(qū)、位于本征基區(qū)外延層內(nèi)且對(duì)應(yīng)發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)所圍成窗口的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)、位于所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外圍的抬升外基區(qū)、位于抬升外基區(qū)下方的氧化硅隔離介質(zhì)層，所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)由外側(cè)的非保形覆蓋氧化硅層和內(nèi)側(cè)的氮化硅側(cè)墻組成，所述抬升外基區(qū)由下至上依次由隱埋低電阻金屬硅化物層、第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層和Si/SiGe/Si多晶層組成；所述隱埋低電阻金屬硅化物層一直延伸至所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外側(cè)。另一方面，本發(fā)明提供一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，所述方法包括下述步驟2.1選用第一導(dǎo)電類型輕摻雜硅片為襯底10，在襯底10上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)12 ;在襯底10和埋層集電區(qū)12上生長(zhǎng)第二導(dǎo)電類型輕摻雜外延層14 ；2. 2在外延層14中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)16，所述集電極引出區(qū)16與埋層集電區(qū)12連接；2. 3采用挖槽再填充介質(zhì)層或者局部氧化的方法在輕摻雜外延層中形成場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層18 ；2. 4在所得結(jié)構(gòu)上淀積氧化硅隔離介質(zhì)層20，濺射或淀積金屬層21，形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層22;2. 5依次去除部分多晶硅層22、金屬層21和氧化硅隔離介質(zhì)層20形成本征集電區(qū)窗口 26,所述本征集電區(qū)窗口 26中暴露外延層14的上表面；2. 6沿本征集電區(qū)窗口 26向下形成第二導(dǎo)電類型的選擇注入集電區(qū)28 ；2. 7在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的外延層14表面上生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層30,在露出的氧化娃隔離介質(zhì)層20、金屬層21和多晶娃層22的側(cè)壁以及多晶娃層22的表面上淀積Si/SiGe/Si多晶層32 ；2. 8淀積非保形覆蓋氧化硅層36，覆蓋氧化硅層36在本征集電區(qū)窗口 26外面的部分厚度大于位于本征集電區(qū)窗口 26內(nèi)的部分；2. 9通過(guò)先淀積氮化硅層然后各向異性刻蝕的方法在非保形覆蓋氧化硅層36內(nèi)側(cè)壁上形成氮化硅側(cè)墻38 ； 2. 10以氮化硅側(cè)墻38為掩蔽層腐蝕去除在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的非保形覆蓋氧化硅層36，同時(shí)使得在本征集電區(qū)窗口 26外露出的非保形覆蓋氧化硅層36經(jīng)過(guò)腐蝕后仍然保持大于IOOnm的厚度；2. 11在所得結(jié)構(gòu)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層，并通過(guò)光刻工藝先后刻蝕所述多晶硅層和下面的非保形覆蓋氧化硅層36，形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅發(fā)射區(qū)40 ；2. 12通過(guò)光刻工藝依次刻蝕多晶層32、多晶硅層22、金屬層21和氧化硅隔離介質(zhì)層20，露出集電極引出區(qū)16 ；2. 13使得多晶硅發(fā)射區(qū)40中的雜質(zhì)外擴(kuò)散形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)42 ；2. 14使得金屬層21分別與多晶硅層22和多晶層32發(fā)生硅化反應(yīng)，生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物44 ；2. 15采用常規(guī)半導(dǎo)體集成電路后道工藝步驟， 包括淀積孔介質(zhì)層，制備接觸孔，弓丨出發(fā)射極金屬電極、基極金屬電極和集電極金屬電極，完成器件制備。。特別是，步驟2.1中在襯底10上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)12采用的是離子注入再熱推進(jìn)的方法。特別是，步驟2. 2中在外延層14中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)16采用的是離子注入再熱推進(jìn)的方法。特別是，步驟2. 4中形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層22采用的是原位摻雜淀積或者先淀積再離子注入的方法。特別是，步驟2. 5中依次去除部分多晶硅層22、金屬層21和氧化硅隔離介質(zhì)層20形成本征集電區(qū)窗口 26采用的是涂敷光刻膠24后通過(guò)光刻工藝干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，在形成選擇注入集電區(qū)28后去掉光刻膠24。特別是，步驟2. 6中沿本征集電區(qū)窗口 26向下形成選擇注入集電區(qū)28是采用在光刻膠24保護(hù)下的一次或多次離子注入的方法形成。特別是，步驟2. 7中利用圖形外延方法同時(shí)生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層30和 Si/SiGe/Si 多晶層 32。特別是，步驟2. 11中通過(guò)原位摻雜淀積或者先淀積再離子注入的方法在所得結(jié)構(gòu)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層。特別是，步驟2. 13中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)42是采用熱推進(jìn)工藝或者快速熱退火工藝。特別是，步驟2. 14中生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物44利用的是步驟2. 13中的快速熱退火工藝或者是利用之前或之后的專門熱退火工藝。本發(fā)明隱埋硅化物抬 升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管中形成了一直延伸至所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外側(cè)的隱埋低電阻金屬硅化物層，由于金屬硅化物層的薄層電阻遠(yuǎn)小于未形成低電阻金屬硅化物的多晶抬升外基區(qū)，所以能夠在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上更加有效地減小rb，從而提高器件的高頻性能、改善器件的噪聲性能。本發(fā)明隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法通過(guò)在淀積氧化硅隔離介質(zhì)層20和形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層22的這兩個(gè)步驟之間加入一步濺射或淀積金屬層21的步驟，進(jìn)而利用后續(xù)熱過(guò)程使得金屬層21發(fā)生硅化反應(yīng)生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物44，從而實(shí)現(xiàn)了上述單晶發(fā)射區(qū)與抬升外基區(qū)低電阻金屬硅化物之間的自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。在保持現(xiàn)有技術(shù)工藝方法所具有的本征集電區(qū)窗口、SIC掩膜窗口和單晶發(fā)射區(qū)的自對(duì)準(zhǔn)優(yōu)點(diǎn)(即保持較低CB。)的同時(shí)進(jìn)一步減小了 Rb，從而進(jìn)一步優(yōu)化器件性倉(cāng)泛。


圖1至圖8為本發(fā)明制備方法的優(yōu)選實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。優(yōu)選實(shí)施例一如圖1所示，選用第一導(dǎo)電類型輕摻雜硅片為襯底10，采用離子注入再熱推進(jìn)的方法在襯底10上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)12 ;在襯底10和埋層集電區(qū)12上生長(zhǎng)第二導(dǎo)電類型輕摻雜外延層14。采用離子注入再熱推進(jìn)的方法在外延層14中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)16。集電極引出區(qū)16與埋層集電區(qū)12連接，從而將集電區(qū)引出到表面。采用挖槽再填充介質(zhì)層的方法在輕摻雜外延層中形成場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層18。
如圖2所示，在所得結(jié)構(gòu)上淀積氧化硅隔離介質(zhì)層20，濺射金屬層21，采用先淀積再離子注入的方法形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層22。如圖3所示，采用涂敷光刻膠24后通過(guò)光刻工藝干法刻蝕的方法依次去除部分多晶娃層22、金屬層21和氧化娃隔離介質(zhì)層20形成本征集電區(qū)窗口 26,本征集電區(qū)窗口 26中暴露外延層14的上表面。在光刻膠24的保護(hù)下沿本征集電區(qū)窗口 26向下多次離子注入形成第二導(dǎo)電類型的選擇注入集電區(qū)(SIC) 28，即保證本征集電區(qū)窗口 26同時(shí)也是SIC掩膜窗口。如圖4所不,去掉光刻膠24。利用圖形外延方法在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的外延層14表面上生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層30，在露出的氧化硅隔離介質(zhì)層20、金屬層21和多晶硅層22的側(cè)壁以及多晶硅層22的表面上淀積Si/SiGe/Si多晶層32。如圖5所示，通過(guò)現(xiàn)有工藝淀積非保形覆蓋氧化硅層36，非保形覆蓋氧化硅層36在本征集電區(qū)窗口 26外面的部分厚度大于位于本征集電區(qū)窗口 26內(nèi)的部分。通過(guò)先淀積氮化硅層然后各向異性刻蝕的方法在非保形覆蓋氧化硅層36內(nèi)側(cè)壁上形成氮化硅側(cè)墻38。如圖6所示，以氮化硅側(cè)墻38為掩蔽層腐蝕去除在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的非保形覆蓋氧化硅層36，保留在本征集電區(qū)窗口 26外露出的剩余非保形覆蓋氧化硅層36。因?yàn)榉潜Ｐ胃采w氧化硅層36的厚度并不均勻，腐蝕凈非保形覆蓋氧化硅層36在本征集電區(qū)窗口 26底部露出部分的同時(shí)在本征集電區(qū)窗口 26外露出的非保形覆蓋氧化娃層36經(jīng)過(guò)腐蝕后仍能保持150nm厚度。如圖7所示，在所得結(jié)構(gòu)上通過(guò)原位摻雜淀積形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層，然后通過(guò)光 刻和刻蝕方法先后刻蝕該多晶硅層和下面的非保形覆蓋氧化硅層36形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅發(fā)射區(qū)40。再利用光刻工藝依次刻蝕多晶層32、多晶硅層22、金屬層21和氧化娃隔離介質(zhì)層20,露出集電極引出區(qū)16。如圖8所示，利用快速熱退火工藝使得多晶硅發(fā)射區(qū)40中的雜質(zhì)外擴(kuò)散形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)42。同時(shí)利用這一步快速熱退火工藝令金屬層21分別與多晶硅層22和多晶層32發(fā)生硅化反應(yīng)，生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物44。至此，由隱埋低電阻金屬硅化物44、多晶硅層22和多晶層32組成器件的抬升外基區(qū)。采用常規(guī)的半導(dǎo)體器件和集成電路后道工藝完成器件制備，包括淀積孔介質(zhì)層，制備接觸孔，引出發(fā)射極金屬電極、基極金屬電極和集電極金屬電極，形成最終的具有隱埋金屬硅化物抬升外基區(qū)的全自對(duì)準(zhǔn)鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。優(yōu)選實(shí)施例二 如圖1所示，選用第一導(dǎo)電類型輕摻雜硅片為襯底10，采用離子注入再熱推進(jìn)的方法在襯底10上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)12 ;在襯底10和埋層集電區(qū)12上生長(zhǎng)第二導(dǎo)電類型輕摻雜外延層14。采用離子注入再熱推進(jìn)的方法在外延層14中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)16。集電極引出區(qū)16與埋層集電區(qū)12連接，從而將集電區(qū)引出到表面。采用局部氧化的方法在輕摻雜外延層中形成場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層18。如圖2所示，在所得結(jié)構(gòu)上淀積氧化硅隔離介質(zhì)層20，淀積金屬層21，采用原位摻雜淀積方法形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層22。如圖3所示，采用涂敷光刻膠24后通過(guò)光刻工藝濕法腐蝕的方法依次去除部分多晶娃層22、金屬層21和氧化娃隔離介質(zhì)層20形成本征集電區(qū)窗口 26,本征集電區(qū)窗口 26中暴露外延層14的上表面。在光刻膠24的保護(hù)下沿本征集電區(qū)窗口 26向下一次離子注入形成第二導(dǎo)電類型的選擇注入集電區(qū)28，即保證本征集電區(qū)窗口 26同時(shí)也是SIC掩膜窗口。如圖4所示，去掉光刻膠24。利用圖形外延方法在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的外延層14表面上生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層30，在露出的氧化硅隔離介質(zhì)層20、金屬層21和多晶硅層22的側(cè)壁以及多晶硅層22的表面上淀積Si/SiGe/Si多晶層32。如圖5所示，淀積非保形覆蓋氧化硅層36，非保形覆蓋氧化硅層36在本征集電區(qū)窗口 26外面的部分厚度大于位于本征集電區(qū)窗口 26內(nèi)的部分。通過(guò)先淀積氮化硅層然后各向異性刻蝕的方法在非保形覆蓋氧化硅層36內(nèi)側(cè)壁上形成氮化硅側(cè)墻38。如圖6所示，以氮化硅側(cè)墻38為掩蔽層腐蝕去除在本征集電區(qū)窗口 26底部露出的非保形覆蓋氧化硅層36，保留在本征集電區(qū)窗口 26外露出的剩余非保形覆蓋氧化硅層36。如圖7所示，在所得結(jié)構(gòu)上通過(guò)先淀積再離子注入形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層，然后通過(guò)光刻和刻蝕方法先后刻蝕該多晶硅層和下面的非保形覆蓋氧化硅層36形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅發(fā)射區(qū)40。再利用光刻工藝依次刻蝕多晶層32、多晶硅層22、金屬層21和氧化硅層20，露出集電極引出區(qū)16。如圖8所示，利用快速熱退火工藝使得多晶硅發(fā)射區(qū)40中的雜質(zhì)外擴(kuò)散形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)42。同時(shí)利用這一步快速熱退火工藝令金屬層21分別與多晶硅層22和多晶層32發(fā)生硅化反應(yīng)，生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物44。至此，由隱埋低電阻金屬硅化物44、多晶硅層22和多晶層32組成器件的抬升外基區(qū)。

采用常規(guī)的半導(dǎo)體器件和集成電路后道工藝完成器件制備，包括淀積孔介質(zhì)層，制備接觸孔，引出發(fā)射極金屬電極、基極金屬電極和集電極金屬電極，形成最終的具有隱埋金屬硅化物抬升外基區(qū)的全自對(duì)準(zhǔn)鍺硅異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管，包括第一導(dǎo)電類型的襯底、第二導(dǎo)電類型的埋層集電區(qū)、生長(zhǎng)在所述襯底和埋層集電區(qū)上的第二導(dǎo)電類型的輕摻雜外延層、在所述輕摻雜外延層內(nèi)形成連接所述埋層集電區(qū)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)、在輕摻雜外延層中形成的場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層、位于輕摻雜外延層內(nèi)的選擇注入集電區(qū)、對(duì)應(yīng)于所述選擇注入集電區(qū)的本征基區(qū)外延層和發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)、位于所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)內(nèi)側(cè)的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶發(fā)射區(qū)、位于本征基區(qū)外延層內(nèi)且對(duì)應(yīng)發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)所圍成窗口的第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)、位于所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外圍的抬升外基區(qū)、以及位于抬升外基區(qū)下方的氧化硅隔離介質(zhì)層，所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)由外側(cè)的非保形覆蓋氧化硅層和內(nèi)側(cè)的氮化硅側(cè)墻組成，其特征在于所述抬升外基區(qū)由下至上依次由隱埋低電阻金屬硅化物層、第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層和Si/SiGe/Si多晶層組成；所述隱埋低電阻金屬硅化物層一直延伸至所述發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外側(cè)。
2.一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟 2.1選用第一導(dǎo)電類型輕摻雜硅片為襯底(10)，在襯底(10)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)(12);在襯底(10)和埋層集電區(qū)(12)上生長(zhǎng)第二導(dǎo)電類型輕摻雜外延層(14)； 2. 2在外延層(14)中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)(16)，所述集電極引出區(qū)(16)與埋層集電區(qū)(12)連接； 2. 3采用挖槽再填充介質(zhì)層或者局部氧化的方法在輕摻雜外延層中形成場(chǎng)區(qū)介質(zhì)層(18) 2. 4在所得結(jié)構(gòu)上淀積氧化硅隔離介質(zhì)層(20)，濺射或淀積金屬層(21)，形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層(22)； 2. 5依次去除部分多晶硅層(22)、金屬層(21)和氧化硅隔離介質(zhì)層(20)形成本征集電區(qū)窗口(26),所述本征集電區(qū)窗口(26)中暴露外延層(14)的上表面； 2. 6沿本征集電區(qū)窗口(26)向下形成第二導(dǎo)電類型的選擇注入集電區(qū)(28)； 2. 7在本征集電區(qū)窗口(26)底部露出的外延層(14)表面上生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層(30)，在露出的氧化硅隔離介質(zhì)層(20)、金屬層(21)和多晶硅層(22)的側(cè)壁以及多晶硅層(22)的表面上淀積Si/SiGe/Si多晶層(32)； 2. 8淀積非保形覆蓋氧化硅層(36)，覆蓋氧化硅層(36)在本征集電區(qū)窗口(26)外面的部分厚度大于位于本征集電區(qū)窗口(26)內(nèi)的部分； 2.9通過(guò)先淀積氮化硅層然后各向異性刻蝕的方法在非保形覆蓋氧化硅層(36)內(nèi)側(cè)壁上形成氮化硅側(cè)墻(38)； 2.10以氮化硅側(cè)墻(38)為掩蔽層腐蝕去除在本征集電區(qū)窗口(26)底部露出的非保形覆蓋氧化硅層(36)，同時(shí)使得在本征集電區(qū)窗口(26)外露出的非保形覆蓋氧化硅層(36)經(jīng)過(guò)腐蝕后仍然保持大于IOOnm的厚度； 2.11在所得結(jié)構(gòu)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層，并通過(guò)光刻工藝先后刻蝕所述多晶硅層和下面的非保形覆蓋氧化硅層(36)，形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅發(fā)射區(qū)(40)；.2.12通過(guò)光刻工藝依次刻蝕多晶層(32)、多晶硅層(22)、金屬層(21)和氧化硅隔離介質(zhì)層(20)，露出集電極引出區(qū)(16)； .2.13使得多晶硅發(fā)射區(qū)(40)中的雜質(zhì)外擴(kuò)散形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)(42)； .2.14使得金屬層(21)分別與多晶硅層(22)和多晶層(32)發(fā)生硅化反應(yīng)，生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物(44)； .2.15采用常規(guī)半導(dǎo)體集成電路后道工藝步驟，包括淀積孔介質(zhì)層，制備接觸孔，引出發(fā)射極金屬電極、基極金屬電極和集電極金屬電極，完成器件制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2.1中在襯底(10)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s埋層集電區(qū)(12)采用的是離子注入再熱推進(jìn)的方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 2中在外延層(14)中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s集電極引出區(qū)(16)采用的是離子注入再熱推進(jìn)的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 4中形成第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層(22)采用的是原位摻雜淀積或者先淀積再離子注入的方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 5中依次去除部分多晶硅層(22)、金屬層(21)和氧化硅隔離介質(zhì)層(20)形成本征集電區(qū)窗口(26)采用的是涂敷光刻膠(24)后通過(guò)光刻工藝干法刻蝕或濕法腐蝕的方法，在形成選擇注入集電區(qū)(28)后去掉光刻膠(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 6中沿本征集電區(qū)窗口(26)向下形成選擇注入集電區(qū)(28)是采用在光刻膠(24)保護(hù)下的一次或多次離子注入的方法形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 7中利用圖形外延方法同時(shí)生長(zhǎng)本征基區(qū)Si/SiGe/Si外延層(30)和Si/SiGe/Si 多晶層(32)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 11中通過(guò)原位摻雜淀積或者先淀積再離子注入的方法在所得結(jié)構(gòu)上形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 13中形成第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s單晶發(fā)射區(qū)(42)是采用熱推進(jìn)工藝或者快速熱退火工藝。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 14中生成抬升外基區(qū)隱埋低電阻金屬硅化物(44)利用的是步驟2. 13中的快速熱退火工藝或者是利用之前或之后的專門熱退火工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開一種隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管及其制備方法，為解決現(xiàn)有產(chǎn)品及方法不能有效減小基極電阻RB的缺點(diǎn)而發(fā)明。本發(fā)明隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管的抬升外基區(qū)由隱埋低電阻金屬硅化物層、第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s多晶硅層和Si/SiGe/Si多晶層組成；金屬硅化物層一直延伸至發(fā)射區(qū)-基區(qū)隔離介質(zhì)區(qū)外側(cè)。本發(fā)明晶體管在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減小RB、提高器件的高頻性能、改善器件的噪聲性能。本發(fā)明隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管制備方法實(shí)現(xiàn)了單晶發(fā)射區(qū)與抬升外基區(qū)低電阻金屬硅化物之間的自對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，在保持較低基極-集電極電容CBC的同時(shí)進(jìn)一步減小了RB，優(yōu)化了器件性能。
文檔編號(hào)H01L21/331GK103035686SQ20121055886
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者付軍, 王玉東, 崔杰, 趙悅, 張偉, 劉志弘, 許平 申請(qǐng)人:清華大學(xué)