[发明专利]锗硅HBT和CMOS器件集成的制造方法和器件结构

摘要

本发明公开了一种锗硅HBT和CMOS器件集成的制造方法，锗硅HBT的发射区和CMOS器件的多晶硅栅同时刻蚀形成，且CMOS器件的多晶硅栅的位于顶层的多晶硅也采用和锗硅HBT的发射区多晶硅相同工艺且同时形成，这样本发明方法能够实现将锗硅HBT的发射区和CMOS器件的多晶硅栅集成在一起形成，使得本发明方法能缩短工艺时间，使工艺简化并降低工艺成本。本发明的锗硅HBT的集电区、CMOS器件的N阱和P阱的电极都是通过形成于有源区周侧的浅槽场氧底部的赝埋层引出，该电极引出结构不需要额外占用有源区的面积，所以能够减少器件所占用的有源区的面积，并能提高集成度。本发明还公开了一种锗硅HBT和CMOS器件集成的器件结构。

主权项

一种锗硅HBT和CMOS器件集成的制造方法，用于在同一硅片上形成锗硅HBT和CMOS器件，所述CMOS器件包括NMOS管和PMOS管，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采用光刻刻蚀工艺在所述硅片上形成浅沟槽，所述浅沟槽隔离出有源区；所述硅片上分成形成所述锗硅HBT的锗硅HBT区域、形成所述CMOS器件的CMOS器件区域，所述CMOS器件区域又分为形成NMOS管的NMOS管区域和形成PMOS管的PMOS管区域；步骤二、采用离子注入工艺在所述锗硅HBT区域和所述PMOS管区域的所述浅沟槽底部形成N型赝埋层，采用离子注入工艺在所述NMOS管区域的所述浅沟槽底部形成P型赝埋层；步骤三、在所述浅沟槽中填充二氧化硅形成浅槽场氧；步骤四、采用离子注入工艺在所述NMOS管区域的所述有源区中形成P阱，所述P阱的底部和所述P型赝埋层相连接；采用离子注入工艺在所述PMOS管区域的所述有源区中形成N阱，所述N阱的底部和所述N型赝埋层相连接；步骤五、在所述CMOS器件区域形成栅氧化层、第一多晶硅层和第二氧化层；步骤六、采用N型离子注入工艺在所述锗硅HBT区域的有源区中形成集电区，所述集电区的底部和所述N型赝埋层相连接；步骤七、在所述锗硅HBT区域的所述有源区上形成基区，所述基区由P型锗硅外延层刻蚀后形成，所述基区和所述集电区相接触并延伸到所述 有源区周侧的所述浅槽场氧上；步骤八、在形成所述基区之后的所述硅片表面依次形成发射区窗口隔离介质层和第三氮化硅层；步骤九、采用光刻刻蚀工艺对所述发射区窗口隔离介质层和所述第三氮化硅层进行刻蚀，所述CMOS器件区域的所述发射区窗口隔离介质层和所述第三氮化硅层都被去除，所述CMOS器件区域的所述第二氧化层也被去除从而将所述第一多晶硅层露出；所述锗硅HBT区域中的所述发射区窗口隔离介质层和所述第三氮化硅层部分被去除从而在所述基区上方形成一发射区窗口，该发射区窗口将所述基区表面露出用于定义出后续形成的发射区和所述基区的接触区域，所述发射区窗口位于所述有源区的正上方且所述发射区窗口的横向尺寸小于等于所述有源区的横向尺寸；步骤十、在形成所述发射区窗口之后的所述硅片表面淀积发射区多晶硅；步骤十一、对位于所述锗硅HBT区域的用于形成发射区的所述发射区多晶硅进行掺杂；步骤十二、采用光刻刻蚀工艺对所述发射区多晶硅和所述第一多晶硅层进行刻蚀形成所述锗硅HBT的发射区和所述CMOS器件的多晶硅栅，所述CMOS器件的多晶硅栅由刻蚀后的所述发射区多晶硅和所述第一多晶硅层叠加而成；步骤十三、形成所述NMOS管的N型漏掺杂区、所述PMOS管的P型漏掺杂区；在所述多晶硅栅、所述发射区的侧面同时形成侧墙；形成所述NMOS管的N型源漏区、所述PMOS管的P型源漏区；步骤十四、在所述N型赝埋层和所述P型赝埋层的顶部的所述浅槽场氧中形成深孔接触，各所述深孔接触和其底部对应所述N型赝埋层或所述P型赝埋层相接触，所述锗硅HBT区域的所述深孔接触引出集电极，所述NMOS管区域的所述深孔接触引出P阱电极，所述PMOS管区域的所述深孔接触引出N阱电极。