[发明专利]SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件；本发明还涉及一种SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件的制造方法。 

背景技术

在射频应用中，需要越来越高的器件特征频率，RFCMOS虽然在先进的工艺技术中可实现较高频率，但还是难以完全满足射频要求，如很难实现40GHz以上的特征频率，而且先进工艺的研发成本也是非常高；化合物半导体可实现非常高的特征频率器件，但由于材料成本高、尺寸小的缺点，加上大多数化合物半导体有毒，限制了其应用。锗硅异质结三极管(SiGe HBT)则是超高频器件的很好选择，首先其利用SiGe与Si的能带差别，提高发射区的载流子注入效率，增大器件的电流放大倍数；其次利用SiGe基区的高掺杂，降低基区电阻，提高特征频率；另外SiGe工艺基本与硅工艺相兼容，因此SiGe HBT已经成为超高频器件的主流之一。 

现有SiGe HBT采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻，采用高浓度高能量N型注入，连接集电区埋层，形成集电极引出端(collector pick-up)。另外采用深槽隔离降低集电区和衬底之间的寄生电容，改善HBT的频率特性。集电区埋层上外延中低掺杂的集电区，在位P型掺杂的SiGe外延形成基区，然后重N型掺杂多晶硅构成发射极，最终完成HBT 的制作。现有SiGe HBT制作工艺成熟可靠，但主要缺点有：1、集电区外延成本高；2、深槽隔离工艺复杂，而且成本较高。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件，能用作高速、高增益HBT电路中的输出器件，无须额外的工艺条件即可实现为电路提供多一种器件选择；本发明还提供该SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件的制造方法。 

为解决上述技术问题，本发明提供的SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件，形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，其中所述硅衬底为一P型硅衬底，在所述P型硅衬底上还形成有一N型深阱，所述N型深阱由一N型离子注入区组成，所述N型深阱的N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为P、注入能量为500kev～3000kev、剂量为1e14cm^-2～5e15cm^-2。所述横向型寄生PNP器件包括： 

一基区，由形成于所述有源区中的N型离子注入区组成，所述基区的纵向深度大于所述浅槽场氧底部的深度，所述基区在横向上覆盖了至少两个相邻的由所述浅槽场氧隔离的所述有源区。所述基区的N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为P或As、注入能量为500kev～3000kev、剂量为1e14cm^-2～5e15cm^-2。 

一N型埋层，由形成于和所述基区相邻的所述浅槽场氧的底部的N型离子注入区组成，所述N型埋层和所述基区形成接触并通过在所述N型埋层顶部的所述浅槽场氧中做深孔接触引出基极。所述N型埋层的N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为P或As、注入能量小于15keV、 注入剂量为1e14cm^-2～1e16cm^-2。 

一发射区，由形成于所述基区所覆盖的一个所述有源区上的一P型锗硅外延层组成，所述发射区和所述基区形成接触并通过形成于所述发射区顶部的金属接触引出发射极； 

一集电区，由形成于所述基区所覆盖且和所述发射区相邻的所述有源区上的一P型锗硅外延层组成，所述集电区和所述基区形成接触并通过形成于所述集电区顶部的金属接触引出集电极。所述发射区和所述集电区的P型锗硅外延层采用离子注入工艺进行掺杂，掺杂工艺条件为：注入杂质为B或BF₂、注入能量为2kev～30kev、剂量为5e14cm^-2～5e15cm^-2。 

为解决上述技术问题，本发明提供一种SiGe HBT工艺中的横向型寄生PNP器件的制造方法，包括如下步骤： 

步骤一、采用刻蚀工艺在硅衬底上形成有源区和浅沟槽。所述硅衬底为P型硅衬底，在所述P型硅衬底上还形成有一N型深阱，所述N型深阱在形成所述浅沟槽后在所述P型硅衬底上进行一N型离子注入形成的，所述N型深阱的N型离子注入的工艺条件为：注入杂质为P、注入能量为500kev～3000kev、剂量为1e14cm^-2～5e15cm^-2。