[发明专利]低电阻多晶连接基区全自对准双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种低电阻多晶连接基区全自对准双极晶体管，其特征在于：所述晶体管包括第一导电类型的衬底、第二导电类型的硅埋层集电区、生长在所述衬底和硅埋层集电区上的第二导电类型的轻掺杂硅外延层、在所述轻掺杂硅外延层内形成连接所述硅埋层集电区的第二导电类型重掺杂硅集电极引出区、在轻掺杂硅外延层中形成的场区介质层、位于轻掺杂硅外延层内的选择注入集电区、对应于所述选择注入集电区的本征基区外延层、位于本征基区外延层内且对应发射区-基区隔离介质区所围成窗口的第二导电类型重掺杂单晶发射区、位于所述本征基区外延层上的发射区-基区隔离介质区和第二导电类型重掺杂多晶发射区、位于所述发射区-基区隔离介质区外围的抬升外基区、以及位于抬升外基区下方的氧化硅隔离介质层；所述第二导电类型重掺杂多晶发射区位于所述发射区-基区隔离介质区的内侧；所述发射区-基区隔离介质区由外侧的非保形覆盖氧化硅层和内侧的氮化硅侧墙组成；所述抬升外基区包括位于氧化硅隔离介质层上的第一导电类型重掺杂多晶硅层、位于所述多晶硅层侧面和氧化硅隔离介质层侧面的多晶硅侧墙、位于所述多晶硅层上的Si/SiGe/Si多晶层、以及位于所述多晶硅侧墙上面和侧面的Si/SiGe/Si多晶层。

2.一种低电阻多晶连接基区全自对准双极晶体管制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

2.1采用第一导电类型轻掺杂硅片作为衬底(10)，在衬底(10)上形成第二导电类型重掺杂硅埋层集电区(12)；在衬底(10)和硅埋层集电区(12)上生长第二导电类型轻掺杂硅外延层(14)；

2.2在硅外延层(14)中形成第二导电类型重掺杂硅集电极引出区(16)，所述硅集电极引出区(16)与硅埋层集电区(12)相连接并一直延伸到硅外延层(14)表面；

2.3在所述硅外延层(14)内形成场区介质层(18)；

2.4淀积氧化硅层(20)，在所述氧化硅层(20)上形成第一导电类型重掺杂多晶硅层(22)；

2.5依次光刻、刻蚀多晶硅层(22)和氧化硅层(20)至硅外延层(14)的上表面，形成本征集电区窗口(26)；

2.6在本征集电区窗口(26)内形成第二导电类型选择注入集电区(28)；

2.7在所得结构上形成第一导电类型重掺杂多晶硅层，通过各向异性刻蚀的方法在本征集电区窗口(26)内的边缘处形成第一导电类型重掺杂多晶硅侧墙(29)；

2.8在露出的硅外延层(14)表面上生长本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)，同时在露出的多晶硅层(22)的表面、以及多晶硅侧墙(29)的表面和侧面上淀积Si/SiGe/Si多晶层(32)；

2.9在所得结构后上淀积非保形覆盖氧化硅层(36)，所述非保形覆盖氧化硅层(36)覆盖在Si/SiGe/Si多晶层(32)上表面的厚度大于覆盖在Si/SiGe/Si多晶层(32)侧面以及覆盖在本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)上表面的的厚度；

2.10通过先淀积氮化硅层然后各向异性刻蚀的方法在非保形覆盖氧化硅层(36)凹陷处的内壁上形成氮化硅侧墙(38)；

2.11以氮化硅侧墙(38)为掩蔽层进行腐蚀，腐蚀掉位于氮化硅侧墙(38)之间露出的非保形覆盖氧化硅层(36)，同时使得氮化硅侧墙(38)之外露出的非保形覆盖氧化硅层(36)经过腐蚀后仍然保持大于100nm的厚度；

2.12在所得结构上形成第二导电类型重掺杂多晶硅层，依次光刻、刻蚀所述重掺杂多晶硅层和其下方的非保形覆盖氧化硅层(36)，形成第二导电类型重掺杂多晶硅发射区(40)；

2.13通过光刻依次去除部分Si/SiGe/Si多晶层(32)、多晶硅层(22)和氧化硅层(20)，露出硅集电极引出区(16)的上表面；保留的氧化硅层(20)成为氧化硅隔离介质层；

2.14使得多晶硅发射区(40)中的杂质向本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)内扩散，形成第二导电类型重掺杂单晶发射区(42)；

2.15采用常规半导体集成电路后道工艺步骤，包括淀积孔介质层，制备接触孔，引出发射极金属电极、基极金属电极和集电极金属电极，完成器件制备。

3.根据权利要求2所述的低电阻多晶连接基区全自对准双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.1中采用离子注入再热推进的方法在衬底(10)上形成硅埋层集电区(12)。