[发明专利]用于RF领域的工作频率可控的HBT结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及集成电路制造工艺，具体涉及一种用于 射频(RF)领域的工作频率可控的异质结双极晶体三极管(Heterojunction Bipolar Transistor，HBT)制备方法。

背景技术

如图1所示为现有HBT的结构示意图：在p型衬底1上注入高浓度N 型杂质埋层9作为集电区引出，N型杂质注入形成N型集电区(collecter) 3，浅槽隔离(STI)4结构将单位HBT进行电隔离。集电区3上生长有P 型SiGe外延层7，p型SiGe外延层7周边有氧化隔离窗口(oxide spacer) 5，P型SiGe外延层7上为发射极区。

上述现有HBT器件的工作频率随发射极-集电极电压的变化过于缓慢 而不具有可控性(图3所示)，而随发射极-基极的变化过快而无法控制(图 2所示)，所以现有的HBT器件通常只能工作在一个特定的工作频率下， 而不能通过外加电压对工作频率进行调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于RF领域的工作频率可控 的HBT结构，它可以通过外加电压对工作频率进行调节。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于RF领域的工作频率 可控的HBT结构，包括一个在P型衬底与集电区之间注入的高浓度P型杂 质埋层。

本发明通过在npn型HBT器件集电极的高浓度P型杂质的注入，在 器件中引入一个纵向电场，通过集电极电压对这一电场的控制实现了电压 对工作频率的控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有HBT结构示意图；

图2是现有HBT器件工作频率与基极-发射极电压关系图；

图3是现有HBT器件工作频率与集电极-基极电压关系图；

图4是本发明的HBT结构示意图；

图5是本发明HBT器件工作频率与集电极-基极电压关系图。

图中的附图标记为：1、P型衬底；2、高浓度P型杂质埋层；3、 集电区；4、浅槽隔离；5、氧化隔离窗口；6、高浓度P型杂质埋层到 浅槽隔离的距离；7、P型SiGe外延层；8、耗尽线；9、高浓度N型 杂质埋层；BP2STI、高浓度P型杂质埋层到浅槽隔离的距离。

具体实施方式

如图4所示，本发明的用于RF领域的工作频率可控的HBT结构是在 现有的HBT的P型衬底1与集电区3之间注入高浓度P型杂质，形成一个 高浓度P型杂质埋层2，耗尽线8在集电区3内。

优选的，该高浓度P型杂质埋层2具有不低于1e19cm^-3的杂质浓度。

优选的，该高浓度P型杂质埋层到浅槽隔离的距离6为600nm～ 1000nm。

优选的，该高浓度P型杂质埋层2具有150nm～200nm的膜厚。

本发明的用于RF领域的工作频率可控的HBT结构可通过半导体领域 的常用工艺制得，制作方法如下：

(1)浅槽隔离制备；

(2)在P型衬底上注入高浓度硼离子(此为本发明的重要步骤)， 注入杂质浓度为1e19cm^-3，高浓度P型杂质埋层到浅槽隔离的距离为 800nm，形成的高浓度P型杂质埋层膜厚为153nm；

(3)在高浓度P型杂质埋层上进行集电区注入；

(4)氧化隔离窗口形成；

(5)SiGe生长；

(6)发射极制备。

本发明通过在npn型HBT器件集电极的高浓度P型杂质的注入，在 器件中引入一个纵向电场，通过集电极电压对这一电场的控制实现了电压 对工作频率的控制。如图5所示，高浓度P型杂质埋层到浅槽隔离的距离 (BP2STI)分别为0.4μm、0.6μm和0.8μm时，工作频率与集电极-基 极电压关系的曲线在2V～10V之间具有了可控性。