[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种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。

背景技术

双极晶体管的基极电阻R_B和集电极-基极电容C_BC一直是制约器件高频性能进一步提高的主要寄生参数，其对器件高频性能指标的影响可用如下简化的表达式描述。

fmax=fT8πRBCBC]]>

其中，f_T和f_max分别表示器件的截止频率和最高振荡频率。

此外，R_B还是双极晶体管热噪声的主要来源。因此，为了提高器件的高频性能和改善器件的噪声性能，减小R_B和C_BC一直是双极晶体管器件与工艺优化的重要任务。

采用单晶发射区-外基区自对准结构，即保证器件重掺杂外基区与单晶发射区的间距不取决于而且一般来说远小于光刻允许的最小线宽或最小套刻间距，是减小R_B的有效途径之一。

另外，采用统一的掩模实现本征集电区窗口、选择注入集电区(SIC)掩模窗口和单晶发射区的自对准，且将多晶抬升外基区置于本征集电区窗口外部的隔离介质层上，可以最大限度地减小C_BC。

现有的制备工艺方法可以将单晶发射区与多晶抬升外基区的自对准结构和本征集电区窗口、SIC掩膜窗口和单晶发射区的自对准结构相结合，生产出全自对准锗硅异质结双极晶体管器件，但该方法采用普通的外基区硅化物方案将无法保证单晶发射区与外基区低电阻金属硅化物之间的自对准，而未形成低电阻金属硅化物的多晶抬升外基区的薄层电阻远大于低电阻金属硅化物。因此该背景技术存在着仍然不能有效减小R_B的缺点。

发明内容

为了克服上述背景技术中的缺陷，本发明提供一种能进一步减小R_B、从而优化器件性能的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。

为达到上述目的，一方面，本发明提供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、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，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。

另一方面，本发明提供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，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；