[发明专利]锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管及其制造方法

权利要求书

1.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管，形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，其特征在于：

PNP三极管的基区由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成；在所述基区的周侧的所述浅槽场氧中形成一和所述基区相接触的槽，位于所述槽中的所述浅槽场氧都被去除，所述槽的深度小于等于所述基区的深度，在所述槽中填充有多晶硅并在所述多晶硅中掺入了N型杂质，由掺入N型杂质的所述多晶硅形成外基区，所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触，在所述外基区上形成有金属接触并引出基极；

所述PNP三极管的集电区由形成于所述有源区中的一P型离子注入区组成，所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度；所述基区位于所述集电区上部并和所述集电区相接触；

所述PNP三极管还包括一赝埋层，由形成于所述集电区周侧的所述浅槽场氧底部的P型离子注入区组成，所述赝埋层和所述集电区在所述浅槽场氧底部相接触，在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触并引出集电极；

所述PNP三极管的发射区由形成于所述有源区表面的锗硅单晶、锗硅多晶和多晶硅组成，在所述锗硅单晶、所述锗硅多晶和所述多晶硅都为P型掺杂使所述发射区为P型结构；所述发射区和所述基区形成接触，在所述发射区顶部形成有金属接触并引出发射极。

2.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述槽的深度为500埃～1500埃、宽度为0.2微米～0.4微米。

3.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、采用刻蚀工艺在硅衬底上形成有源区和浅沟槽；

步骤二、在所述浅沟槽底部进行P型离子注入形成赝埋层；

步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽场氧；

步骤四、在所述有源区进行N型离子注入形成基区；所述基区的深度小于所述浅沟槽的底部深度；

步骤五、在所述有源区中进行P型离子注入形成集电区，所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度，所述集电区在底部和所述赝埋层形成接触；所述集电区的顶部和所述基区形成接触；

步骤六、在所述有源区和所述浅槽场氧上形成介质氧化层；

步骤七、用光刻胶定义图形，所述光刻胶在所述基区和后续要形成的发射区的接触区域处、以及后续要形成的槽的区域处形成窗口；所述基区和所述发射区的接触区域位于所述有源区上方且小于等于所述有源区的大小，所述槽的形成区域为所述基区周侧的所述浅槽场氧中且和所述基区的侧面邻接；

步骤八、采用干法加湿法刻蚀工艺刻蚀所述光刻胶形成的窗口下方的所述介质氧化层，并进行过量刻蚀将所述槽的形成区域的所述浅槽场氧刻蚀掉并形成所述槽；所述槽和所述基区的侧面相接触，所述槽的深度小于等于所述基区的深度；

步骤九、在形成所述槽后的所述硅衬底的正面淀积锗硅层，和所述基区接触的所述锗硅层为锗硅单晶，和所述浅槽场氧或所述所述介质氧化层接触的所述锗硅层为锗硅多晶；

步骤十、在所述锗硅层上生长第二介质层，采用光刻刻蚀工艺，将发射区区域外部的所述第二介质层和所述锗硅层去除，其中所述发射区区域位于所述有源区上方且大小小于等于所述有源区的大小；再将所述第二介质层完全去除，只在所述发射区区域上保留所述锗硅层；

步骤十一、在去除所述第二介质层后的所述硅衬底的正面淀积多晶硅，所述多晶硅在所述槽的位置处的厚度比其它区域要厚、在所述槽的位置处所述多晶硅的底部将所述槽完全填充；

步骤十二、采用光刻工艺将所述发射区区域用光刻胶保护起来，对所述发射区区域外的所述多晶硅就进行刻蚀；刻蚀后，在所述槽的位置处所述多晶硅正好将所述槽填满，其它所述发射区区域外的所述多晶硅都被去除；所述槽中的所述多晶硅和所述基区在所述基区的侧面相接触；去除所述发射区区域的光刻胶，由所述发射区区域的所述锗硅层和所述多晶硅组成发射区，所述发射区通过所述锗硅单晶和所述基区接触；

步骤十三、采用光刻胶定义图形，在所述发射区中进行P型离子注入；

步骤十四、采用光刻胶定义图形，对所述槽中的所述多晶硅进行N型离子注入，由所述槽中且掺入N型杂质的所述多晶硅形成所述外基区，所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触；

步骤十五、在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成深孔接触引出集电极；在所述外基区的顶部形成金属接触引出基极；在所述发射区的顶部形成金属接触引出发射极。