[发明专利]超高压锗硅异质结双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种超高压锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，包括：低掺杂杂质浓度的P型衬底，依次位于该P型衬底上的N型匹配层、P型匹配层和N-集电区；位于所述N-集电区中两侧端的场氧区，填入该场氧区中的氧化硅；位于所述场氧区下端N型匹配层、P型匹配层和N-集电区中的N+赝埋层；位于所述场氧区之间的N+集电区；位于所述场氧区和N+集电区上方的氧化硅层、多晶硅层和锗硅基区；位于所述锗硅基区上方的氧化硅介质层、氮化硅介质层和发射极；位于所述发射极两侧的发射极侧墙；位于所述场氧区中的深接触孔，淀积在该深接触孔内的钛/氮化钛过渡金属层及填入的金属钨将N+赝埋层引出，进而实现集电极的引出。

2.如权利要求1所述的双极晶体管，其特征在于：所述氧化硅层的厚度范围为所述多晶硅层的厚度范围为

3.如权利要求1所述的双极晶体管，其特征在于：所述锗硅基区的下方具有一层硅过渡层，在所述锗硅基区的上方具有第一硅化物覆盖层。

4.如权利要求1所述的双极晶体管，其特征在于：所述钛/氮化钛过渡金属层的厚度范围为100～500埃/50～500埃；所述深接触孔的深度由所述场氧区和金属/半导体层间膜的厚度决定。

5.如权利要求1所述的双极晶体管，其特征在于：所述发射极上覆盖第二硅化物覆盖层。

6.一种超高压锗硅异质结双极晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在低掺杂杂质浓度的P型衬底上依次外延生长N型匹配层和P型匹配层；

步骤2，在所述P型匹配层上方淀积掺杂有中低剂量杂质的外延层，由该外延层形成N-集电区；

步骤3，利用有源区光刻在所述N-集电区中的两侧打开浅槽区域并刻蚀，形成场氧区；在该场氧区中填入氧化硅并进行化学机械抛光；

步骤4，在所述场氧区上方通过光刻打开锗硅异质结双极晶体管区域，向所述N型匹配层和P型匹配层注入离子形成N+赝埋层，锗硅异质结双极晶体管以外区域由光刻胶保护；

步骤5，在所述场氧区之间通过光刻定义出N+集电区，并经刻蚀打开N+集电区注入区域窗口，对纵向N+集电区进行离子注入，形成N+集电区；

步骤6，在步骤5已形成的器件结构的上方先淀积一层氧化硅层，然后在该氧化硅层上方再淀积一层多晶硅层，并光刻、刻蚀形成基区窗口；

步骤7，在所述多晶硅层上方和基区窗口依次生长硅过渡层和锗硅基区外延层；

步骤8，光刻并刻蚀所述锗硅基区外延层及氧化硅层和多晶硅层，形成锗硅基区；

步骤9，在所述锗硅基区上方依次淀积氧化硅介质层和氮化硅介质层，并光刻、刻蚀形成发射区窗口；

步骤10，在所述氮化硅介质层上方和发射区窗口淀积在位Ｎ型杂质掺杂的多晶硅发射极层，再注入Ｎ型杂质，然后利用高温快速热退火进行激活和扩散；光刻、刻蚀所述多晶硅发射极层及氧化硅介质层和氮化硅介质层，形成发射极；

步骤11，淀积氧化硅层并干刻形成位于所述发射极两侧的发射极侧墙；

步骤12，在所述场氧区刻蚀深接触孔，在该深接触孔内淀积钛/氮化钛过渡金属层并填入金属钨，再进行化学机械抛光，引出赝埋层，实现集电极的引出。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤1中所述N型匹配层和P型匹配层的杂质掺杂浓度由集电区的杂质掺杂浓度决定。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤2中所述N-集电区的杂质掺杂浓度与N型匹配层相同，掺杂的杂质为砷或磷离子。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤4中所述N+赝埋层采用高剂量、低能量离子注入形成，注入的离子为磷或砷，注入的剂量范围为1e¹⁴～1e¹⁶cm^-2，注入的能量范围为2～50KeV。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤5中所述N+集电区采用高剂量离子注入，进行重掺杂，注入的离子是砷或磷。

11.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤6中所述氧化硅层的厚度范围为所述多晶硅层的厚度范围为

12.如权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤7中所述锗硅基区外延层的上方还生长有第一硅化物覆盖层；锗硅基区外延层采用重硼掺杂，锗的分布可以是梯形或三角形分布。