[发明专利]一种在异质结双极型晶体管的基区中抑制硼扩散的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种在异质结双极型晶体管的基 区中抑制硼元素扩散的方法。

背景技术

在集成电路制造领域，异质结双极型晶体管有着广泛的应用，相比于一般 的双极结型晶体管，异质结双极型晶体管把发射区改用宽带隙的半导体材料， 即同质的发射结采用了异质结来代替，其优点就在于发射结的注射效率基本上 与发射结两边的掺杂浓度无关，从而可把基区的掺杂浓度做得很高，这就可以 在保证放大系数很大的前提下来提高频率，从而能进入毫米波段。现在异质结双 极型晶体管是能够工作在超高频和超高速的一种重要的有源器件。而在传统的 工艺制程中，生长用作基区的锗硅层时掺杂的杂质元素为硼元素，会出现所述 硼元素扩散出去的问题，这将形成势垒，从而降低了异质结双极型晶体管的早 期电压和截止频率，因此需要一种在异质结双极型晶体管的基区中抑制硼元素 扩散的方法，防止出现势垒，保证产品性能的稳定。

发明内容

本发明提供一种在异质结双极型晶体管的基区中抑制硼元素扩散的方法， 以解决现有的工艺制程中基区中掺杂的硼元素扩散从而产生势垒的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在异质结双极型晶体管中抑制硼元 素扩散的方法，包括：

在硅衬底上生长基区的缓冲硅层，锗硅层和单晶硅层时，不是在所述锗硅 层进行原位掺杂杂质元素硼元素，而是在生长完基区的缓冲硅层，锗硅层和单 晶硅层之后，对所述锗硅层进行二氟化硼的离子注入。

可选的，所述二氟化硼的离子注入的能量为5-15千电子伏特。

本发明提供一种在异质结双极型晶体管的基区中抑制硼元素扩散的方法， 防止出现势垒，保证产品性能的稳定。

附图说明

图1为传统制作的锗硅异质结双极型晶体管的工艺流程示意图；

图2为本发明一实施例所提供制作的锗硅异质结双极型晶体管的工艺流程 示意图；

图3至图6为本发明一实施例所提供制作的锗硅异质结双极型晶体管的工 艺流程中各步骤的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的在异质结双极型晶体管的基区 中抑制硼元素扩散的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本 发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使 用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种在异质结双极型晶体管的基区中抑制硼 元素扩散的方法，能防止出现势垒，保证产品性能的稳定。

请参考图1所示，图1为传统制作的锗硅异质结双极型晶体管的工艺流程 示意图，传统制作锗硅异质结双极型晶体管的方法是：首先在单晶硅衬底上淀 积一层起始氧化硅层，进行收集区的离子注入，再除去起始氧化硅层，在单晶硅 衬底上依次生长基区的缓冲硅层，锗硅层和单晶硅层，在所述锗硅层掺杂杂质元 素硼元素，接着，在硅片表面上形成发射区的侧墙，再淀积多晶硅层，再对所 述多晶硅层进行刻蚀。

请参考图2至图6所示，图2为本发明一实施例所提供制作的锗硅异质结 双极型晶体管的工艺流程示意图，图3至图6为本发明一实施例所提供制作的 锗硅异质结双极型晶体管的工艺流程中各步骤的示意图。在本实施例中，制作 锗硅异质结双极型晶体管的方法是：如图3所示，首先在单晶硅衬底上淀积一 层厚度为100埃的起始氧化硅层100，进行收集区200的离子注入，如图4所 示，再除去起始氧化硅层100，在单晶硅衬底上依次生长基区的缓冲硅层300， 锗硅层400和单晶硅层500，缓冲硅层300厚度为200埃，锗硅层400厚度为 500埃，单晶硅层500厚度为300埃，锗硅层400中锗的浓度为13％。接着， 如图5所示，对所述锗硅层400进行二氟化硼的离子注入，离子注入的能量为 10千电子伏特。然后，如图6所示，在硅片表面上形成发射区的侧墙600，再 淀积多晶硅层700，再对多晶硅层700进行刻蚀。本发明与传统制作锗硅异质 结双极型晶体管的方法相区别的是：在硅衬底上生长基区的缓冲硅层，锗硅层 和单晶硅层时，没有在所述锗硅层进行原位掺杂杂质元素硼元素，而是在生长 完基区的缓冲硅层，锗硅层和单晶硅层之后，对所述锗硅层进行二氟化硼的离 子注入。