[发明专利]隐埋硅化物抬升外基区全自对准双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种隐埋硅化物抬升外基区全自对准双极晶体管，包括第一导电类型的衬底、第二导电类型的埋层集电区、生长在所述衬底和埋层集电区上的第二导电类型的轻掺杂外延层、在所述轻掺杂外延层内形成连接所述埋层集电区的第二导电类型重掺杂集电极引出区、在轻掺杂外延层中形成的场区介质层、位于轻掺杂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和发射区-基区隔离介质区、位于所述发射区-基区隔离介质区内侧的第二导电类型重掺杂多晶发射区、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，其特征在于：所述抬升外基区由下至上依次由隐埋低电阻金属硅化物层、第一导电类型重掺杂多晶硅层和Si/SiGe/Si多晶层组成；所述隐埋低电阻金属硅化物层一直延伸至所述发射区-基区隔离介质区外侧。

2.一种隐埋硅化物抬升外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选用第一导电类型轻掺杂硅片为衬底(10)，在衬底(10)上形成第二导电类型重掺杂埋层集电区(12)；在衬底(10)和埋层集电区(12)上生长第二导电类型轻掺杂外延层(14)；

2.2在外延层(14)中形成第二导电类型重掺杂集电极引出区(16)，所述集电极引出区(16)与埋层集电区(12)连接；

2.3采用挖槽再填充介质层或者局部氧化的方法在轻掺杂外延层中形成场区介质层(18)

2.4在所得结构上淀积氧化硅隔离介质层(20)，溅射或淀积金属层(21)，形成第一导电类型重掺杂多晶硅层(22)；

2.5依次去除部分多晶硅层(22)、金属层(21)和氧化硅隔离介质层(20)形成本征集电区窗口(26)，所述本征集电区窗口(26)中暴露外延层(14)的上表面；

2.6沿本征集电区窗口(26)向下形成第二导电类型的选择注入集电区(28)；

2.7在本征集电区窗口(26)底部露出的外延层(14)表面上生长本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)，在露出的氧化硅隔离介质层(20)、金属层(21)和多晶硅层(22)的侧壁以及多晶硅层(22)的表面上淀积Si/SiGe/Si多晶层(32)；

2.8淀积非保形覆盖氧化硅层(36)，覆盖氧化硅层(36)在本征集电区窗口(26)外面的部分厚度大于位于本征集电区窗口(26)内的部分；

2.9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)内侧壁上形成氮化硅侧墙(38)；

2.10以氮化硅侧墙(38)为掩蔽层腐蚀去除在本征集电区窗口(26)底部露出的非保形覆盖氧化硅层(36)，同时使得在本征集电区窗口(26)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；

2.11在所得结构上形成第二导电类型重掺杂多晶硅层，并通过光刻工艺先后刻蚀所述多晶硅层和下面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)；

2.12通过光刻工艺依次刻蚀多晶层(32)、多晶硅层(22)、金属层(21)和氧化硅隔离介质层(20)，露出集电极引出区(16)；

2.13使得多晶硅发射区(40)中的杂质外扩散形成第二导电类型重掺杂单晶发射区(42)；

2.14使得金属层(21)分别与多晶硅层(22)和多晶层(32)发生硅化反应，生成抬升外基区隐埋低电阻金属硅化物(44)；

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所述的隐埋硅化物抬升外基区全自对准双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.1中在衬底(10)上形成第二导电类型重掺杂埋层集电区(12)采用的是离子注入再热推进的方法。

4.根据权利要求2所述的隐埋硅化物抬升外基区全自对准双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.2中在外延层(14)中形成第二导电类型重掺杂集电极引出区(16)采用的是离子注入再热推进的方法。