[发明专利]带有隔离氧化层的侧向双极晶体管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有隔离氧化层的侧向双极晶体管及其制备方法。

背景技术

双极晶体管是由两个背靠背PN结构成，是具有电流放大作用的晶体三极管，主要包括基区、发射区和收集区。

常规结构双极晶体管的收集区面积大，导致器件的收集区寄生电容大，影响器件的性能。同时，收集区面积大也会增大辐照对于器件的影响，进一步损害器件的性能。

发明内容

为了克服上述的缺陷，本发明提供一种收集区面积更小的带有隔离氧化层的侧向双极晶体管及其制备方法。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种带有隔离氧化层的侧向双极晶体管，所述晶体管包括第一导电类型的发射区，位于所述发射区侧面的本征基区，位于所述本征基区侧面的收集区，位于所述发射区上方的发射区介质层，位于所述发射区介质层上方的外基区，位于外基区上方的基区介质层，以及位于衬底上方的衬底复合介质层；所述衬底复合介质层包括位于衬底上的氧化硅层和位于所述氧化硅层上的氮化硅层；所述本征基区位于衬底复合介质层的上方；所述收集区位于衬底复合介质层的上方。

特别是，所述本征基区的材料为硅、锗硅或锗硅碳。

另一方面，本发明提供一种带有隔离氧化层的侧向双极晶体管制备方法，所述方法包括下述步骤：

3.1在衬底上依次形成第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层；去除部分第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层形成窗口，在窗口内采用外延工艺制备单晶硅层，形成发射区；在所述发射区上制备隔离氧化层，形成发射区介质层；

3.2去除所述第二氧化硅层；在暴露的发射区侧面和上面图形外延一层外延层，对所述外延层进行原位掺杂；

3.3在所得结构上淀积第三氧化层，然后平坦化，暴露出外延层的上表面；

3.4在所得结构上淀积第二氮化硅层，在所述第二氮化硅层上对应外延层处开窗口，暴露出所述外延层的上表面；

3.5在所得结构上淀积外基区多晶层，对所述外基区多晶层进行掺杂；淀积第三氮化硅层；

3.6依次去除部分第三氮化硅层、外基区多晶层和第二氮化硅层，保留的第三氮化硅层、外基区多晶层和第二氮化硅层形成外基区，位于发射区侧面的外延层形成本征基区；在所述外基区侧面制备侧墙；

3.7以侧墙为掩蔽去除第三氧化硅层，形成集电区；

3.8制备孔，引出金属电极线，形成基极、发射极和收集极，表面钝化。

特别是，步骤3.1中在所述发射区上制备隔离氧化层采用的是注氧工艺。

特别是，步骤3.2中图形外延形成的外延层为硅层、锗硅层或锗硅碳。

特别是，步骤3.7中形成集电区所采用的方法为选择外延。

本发明带有隔离氧化层的侧向双极晶体管的本征基区位于发射区的侧面、收集区位于本征基区的侧面，利用这种侧向结构有效地减小了收集区的面积，降低了器件的收集区寄生电容，有助于减少辐照对于器件的影响。结构合理，器件性能良好。

本发明带有隔离氧化层的侧向双极晶体管的制备方法利用现有技术条件实现了本发明带有隔离氧化层的侧向双极晶体管，工艺步骤简明，对设备等技术条件要求低，适于大规模的产线生产。所制备得到的侧向双极晶体管收集区面积小，器件性能优良。

附图说明

图1～图6为本发明优选实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和优选实施例对本发明做详细描述。

本发明带有隔离氧化层的侧向双极晶体管包括第一导电类型的发射区，位于发射区侧面的本征基区，位于本征基区侧面的收集区，位于发射区上方的发射区介质层，位于发射区介质层上方的外基区，位于外基区上方的基区介质层，以及位于衬底上方的衬底复合介质层。衬底复合介质层包括位于衬底上的氧化硅层和位于氧化硅层上的氮化硅层。本征基区位于衬底复合介质层的上方；收集区位于衬底复合介质层的上方。其中，本征基区的材料可以为硅、锗硅或锗硅碳。

优选实施例一：如图1所示，在衬底上依次形成第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层，然后去除部分第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层形成窗口，在该窗口内采用外延工艺制备单晶硅层，形成发射区。在发射区上制备隔离氧化层，形成发射区介质层。

如图2所示，去除第二氧化硅层，暴露出第一氮化硅层和一部分发射区。在暴露的发射区侧面和上面图形外延一层硅外延层，对该硅外延层进行原位掺杂，形成基区外延层。

如图3所示，在所得结构上淀积第三氧化层，然后通过平坦化工艺暴露出外延层的上表面。