[发明专利]多晶收集区倒置结构SiGe异质结晶体管

权利要求书

1.一种多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，所述倒置结构晶体管是在Si衬底上，以衬底N型Si材料作发射区，从下向上依次制作SiGe基区，N型离子注入Si和N型掺杂多晶硅组成的复合收集区；在制作出引线电极后，形成同常规晶体管结构相反的倒置SiGe HBT NPN晶体管结构。

2.根据权利要求1所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，所述Si衬底，其底层为P型而表面一部分为N+型，或者全部都是N+型；利用N+型Si作为晶体管的发射区。

3.根据权利要求1所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，所述SiGe基区，处于发射区上方，经外延工艺生长，并通过原位掺杂成P+型，直接处于发射区窗口上方的SiGe层构成了内基区；在发射区窗口两旁侧上方的SiGe由于向两侧引出并和那里的P+型多晶Si相连接，形成了外基区，从外基区处引出器件的基极，外基区部分的SiGe与下方的N+型Si通过一薄层SiO₂相隔离。

4.根据权利要求1所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，所述的复合收集区，下层由外延生长的Si构成，该Si层经离子注入成为N型，并且下部的掺杂浓度较高而上部的掺杂浓度较低，为N-型；俟后生长的多晶Si也掺杂成N型，与之前的N型Si材料共同构成器件的收集区，并且收集极电极亦由此处引出。

5.根据权利要求1所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，在所述衬底全部是N+型时，则发射极经过减薄和背金后从硅片背面引出。

6.根据权利要求1所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管，其特征在于，所述Si衬底的底层为P型而表面一部分为N+型的Si，则发射极可由硅片上表面引出。

7.一种多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管的制备工艺，其特征在于，制备工艺步骤如下：

1)在衬底硅片上，衬底硅片可以是P型加N+型Si的双层结构，或全部是N+型，生长场氧化层，然后去掉所有氧化层，经过这一步骤处理后，表面呈现较缓的高低起伏；

2)生长起隔离作用的薄氧化层；采用低压化学气相沉积方法沉积基极引出用的多晶Si，对多晶Si进行掺杂；

3)采用RIE等离子干法刻蚀，刻去一部分多晶Si，只留下用作基极引线的部分；继而湿法腐蚀已去除的多晶Si下方的薄氧化层，露出衬底N+型Si发射区；

4)外延SiGe材料，同时进行原位掺杂；在SiGe外延的末段，外延纯的Si材料帽层；离子注入N型杂质以控制B-C结的位置；采用反应离子刻蚀，刻蚀去一部分SiGe/Si层，只留下器件核心区域的SiGe/Si作基区；

5)淀积SiO₂；光刻并湿法腐蚀SiO₂层，露出收集区窗口；

6)淀积用作收集区的多晶Si；对多晶Si进行掺杂；反应离子刻蚀刻蚀多晶Si；

7)淀积用作孔介质的SiO₂；反应离子刻蚀刻蚀引线孔；

8)溅射金属化引线层；反应离子刻蚀刻蚀金属层；

9)钝化；反应离子刻蚀刻钝化层，露出压焊块；

10)如果衬底整体为N+型的，则发射极将从背面引出，需增加减薄、背金的工艺步骤。

8.根据权利要求7所述多晶硅收集区倒置结构SiGe异质结晶体管的制备工艺，其特征在于，所述减薄、背金的工艺为，采用机械磨片的方法，将原本厚度在500～600μm的硅片，从背面磨去一部分，成为厚仅200μm的硅片；然后在硅片的背面通过蒸发或者溅射钛、金的方式制作硅片背面的金属层，并形成硅片背面的发射极接触。