專利名稱：隱埋硅化物抬升外基區(qū)全自對準(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)，其對器件高頻性能指標(biāo)的影響可用如下簡化的表達(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說遠(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)的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，生產(chǎn)出全自對準(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)全自對準(zhǔn)雙極晶體管制備方法通過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)合說明書附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(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)全自對準(zhǔn)雙極晶體管制備方法，其特征在于，步驟2. 11中通過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H01L21/331GK103035686SQ20121055886
公開日2013年4月10日 申請日期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 申請人:清華大學(xué)