[发明专利]锗硅异质结双极晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路器件，特别是涉及一种锗硅异质结双极晶体管。

背景技术

随着锗硅(SiGe)工艺的日益成熟，射频电路集成也越来越普遍，射频接受、射频发射以及开关等都趋向集成，因此放大接受信号的低噪声放大器(LNA)和放大发射信号的功率放大器(PA)都应制作在同一芯片上，因此要求在同一套SiGe工艺平台上仅改变版图即可设计出高击穿电压的高压锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)，以满足不同放大器的需求。现有的高压SiGe HBT是采用在SiGe HBT有源区两侧的场氧区下面制作埋层，称作赝埋层，赝埋层作N型重掺杂，在场氧区刻深孔接触，直接连接赝埋层引出集电区。在没有CMOS的工艺中，由于热过程比较少，因此很容易做出高耐压的器件。但是一旦和CMOS器件集成到一起，由于CMOS的热过程导致的赝埋层外扩散，会导致器件的BV急剧降低。

为了提高击穿电压，能通过控制CMOS的热过程实现，或者通过控制晶体管集电区的参杂浓度实现。也能通过把赝埋层拉到远离集电区的地方进行注入，这样赝埋层在热过程中扩散到集电区的就随着距离的增加而减小，可以制作出击穿电压比较高的器件。但是采用这样的方法来制作器件的话，负面效应就是器件的饱和压降会很大，原因在于虽然赝埋层拉远以后扩散到集电区的杂质元素小了，但是同样电流通路增加，而且由于增加的路程没有较大剂量的参杂，导致电阻很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锗硅异质结双极晶体管，不仅能提高器件的击穿电压，还能降低器件电流通路和电阻、减小器件的饱和压降。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅异质结双极晶体管，形成于P型硅衬底上，有源区由场氧区隔离，所述锗硅异质结双极晶体管包括：

一集电区，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述集电区深度大于所述场氧区底部的深度、且所述集电区横向延伸进入所述有源区两侧的场氧区底部。所述集电区的N型离子注入工艺条件为：注入剂量le12cm^-2～5e14cm^-2，注入能量为50KeV～500KeV。

一赝埋层，由形成于所述有源区两侧的场氧区底部的N型离子注入区组成。所述赝埋层在横向位置上和所述有源区相隔一横向距离、且所述赝埋层和所述集电区的横向延伸进入所述场氧区底部的部分相接触，通过调节所述赝埋层和所述有源区的横向距离调节所述锗硅异质结双极晶体管的击穿电压。所述赝埋层的N型离子注入工艺条件为：注入剂量1e14cm^-2～1e16cm^-2，注入能量1KeV～100KeV。所述赝埋层和所述有源区边缘的横向距离大于0.4μm。

第一深孔接触，形成于所述赝埋层顶部的所述场氧区中并和所述赝埋层相连接，所述深孔接触和上层金属相连引出集电极。多个第二深孔接触，形成于所述集电区的横向延伸部分顶部的所述场氧区中并和所述集电区的横向延伸部分相连接，在所述第二深孔接触和所述集电区的横向延伸部分的接触位置处形成有N型注入区，所述N型注入区的掺杂浓度满足和所述第二深孔接触的金属形成欧姆接触的条件；所述第二深孔接触顶部不和上层金属连接，为一浮空结构；所述第二深孔接触的个数为1个以上。所述第一深孔接触是通过在所述赝埋层顶部的场氧区中开一深孔并在所述深孔中淀积钛/氮化钛阻挡金属层后、再填入钨形成；所述第二深孔接触是通过在所述集电区的横向延伸部分顶部的所述场氧区中开一深孔并在所述深孔中淀积钛/氮化钛阻挡金属层后、再填入钨形成。所述N型注入区是在所述第二深孔接触的深孔形成后在所述深孔的底部衬底中进行离子注入形成，所述N型注入区的离子注入工艺为：注入杂质为磷或砷，注入剂量1e13cm^-2～1e15cm^-2，注入能量3KeV～50KeV。