[发明专利]锗硅HBT单管结构、其制造方法及锗硅HBT多指结构

摘要

本发明公开了一种锗硅HBT单管结构，由低掺杂N型外延工艺制备集电区C，其底部由重N型掺杂的埋层引出；基区B由重掺杂硼的锗硅外延层组成；发射区E由淀积在基区上的介质经刻蚀形成窗口，再淀积N型掺杂多晶硅形成；外基区多晶硅下的场氧底部的N型外延通过P型离子注入和高温退火转化为P型区；集电极由深槽接触孔和金属引出。本发明还公开了CBEBE…BEBC或CEBECEBE…CEBEC形式的多指结构。本发明深槽接触孔穿过场氧和N型外延至N型埋层中，两个发射极的间距可极大缩小，降低了器件的集电极电阻，以及集电极对基区和集电极对硅基板的结电容；P型离子注入区与器件外的P型离子注入隔离区不连通，降低了基极-集电极介质电容；多指结构可得到最大输出功率及功率增益。

主权项

一种锗硅HBT单管结构，形成于P型硅衬底上，有源区由场氧隔离，包括集电区、基区和发射区，其特征在于，所述集电区由形成于P型硅衬底上的N型埋层、形成于N型埋层上被场氧隔离的N型外延、形成于发射极窗口下的选择性N型离子注入区组成；所述选择性N型离子注入区位于发射极窗口下的N型外延中且与N型埋层连接；所述N型埋层的掺杂浓度大于所述N型外延的掺杂浓度；所述集电极由深槽接触孔和金属引出，所述深槽接触孔穿过场氧、N型外延且其底部位于N型埋层中；所述基区由形成于N型外延上的锗硅外延层组成，锗硅外延层包括硅缓冲层、锗硅层和硅帽层，所述锗硅层和硅帽层分别掺杂有硼，且锗硅层的掺杂浓度大于硅帽层的掺杂浓度；所述基区包括一本征基区和一外基区，所述本征基区和集电区形成接触，所述外基区形成于场氧上部，其上形成有硅化物合金层，并通过常规接触孔和金属引出基极；所述发射区由形成于本征基区上部的多晶硅组成，并和本征基区形成接触，发射极多晶硅进行N型离子注入退火后形成发射极‑基极结；所述多晶硅上形成有硅化物合金层，通过常规接触孔和金属引出发射极；距N型埋层外围0.5～5微米处形成有P型离子注入隔离区，所述P型离子注入隔离区位于场氧的下方且与场氧和P型硅衬底连接；位于基极下的场氧底部的N型外延中形成有一P型离子注入区。