[发明专利]一种浅沟槽场板SiGe HBT及其制作方法

说明书

本发明公开了一种浅沟槽场板SiGe HBT，包括p型衬底，衬底上端设有n型埋层，埋层上端设有集电区，集电区中间隔设有浅沟槽隔离区，浅沟槽隔离区中有场板，集电区上端为p型SiGe基区，SiGe基区上设有n+多晶硅发射区，多晶硅发射区的相对两侧分别设有p+多晶硅外基区，集电区与外基区之间设有隔离氧化层，多晶硅发射区与多晶硅外基区间有侧墙，多晶硅外基区、多晶硅发射区、多晶硅发射区的引出端表面均设有硅化钛。本发明还公开了一种浅沟槽场板SiGe HBT的制作方法，本发明中的SiGe HBT能够提高器件电学性能，缓解基区扭结效应造成的器件高频应用时最大稳定增益较低的问题。

技术领域

本发明属于微电子学与固体电子学技术领域，涉及一种浅沟槽场板SiGeHBT，本发明还涉及上述SiGe HBT的制作方法。

背景技术

随着全球无线通信技术(例如：蓝牙技术，手机，固定电话，移动宽带网络接受设备)的高速发展，对于射频放大器的需求量越来越大，同时对于最基本单元器件的性能要求也越来越高。SiGe HBT具备高频，高增益，低噪声的特性，缓解了硅基双极晶体管频率特性与增益特性间的矛盾，提高了器件的设计自由度。同时SiGe HBT工艺与硅工艺兼容，工艺成本较低，因而相对于GaAs、InP等特种工艺技术具有高工艺可控性、高集成度和低成本等优势。SiGe HBT器件取得最大增益的电压偏置点与取得最高频率的电压偏置点偏离较大，最高频率偏置点的电流增益较低。在电路应用中为了获得较高的工作频率，器件偏压通常在最高频率偏置点以上，此时器件电流增益较低，且器件已处于大注入状态，大注入状态下的基区扭结效应会进一步的降低器件的电流增益，影响电路的最大稳定增益，限制了器件在太赫兹领域的应用。

鉴于此，针对上述技术问题，有必要研制一种高性能的SiGe HBT，用于改善基区扭结效应造成的器件高频应用时最大稳定增益较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种浅沟槽场板SiGe HBT，该SiGe HBT能够提高器件电学性能，缓解基区扭结效应造成的器件高频应用时最大稳定增益较低的问题。

本发明的另一目的是提供一种浅沟槽场板SiGe HBT的制作方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种浅沟槽场板SiGe HBT，包括p型衬底，衬底上端设有n型埋层，埋层上端设有集电区，集电区中间隔设有浅沟槽隔离区，浅沟槽隔离区中有场板，集电区上端为p型SiGe基区，SiGe基区上设有n+多晶硅发射区，多晶硅发射区的相对两侧分别设有p+多晶硅外基区，集电区与外基区之间设有隔离氧化层，多晶硅发射区与多晶硅外基区间有侧墙，多晶硅外基区、多晶硅发射区、多晶硅发射区的引出端表面均设有硅化钛。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

浅沟槽隔离区中引入金属铝场板，场板宽度为0.5μm，场板厚度为0.15～0.2μm。

埋层掺杂杂质为As离子，掺杂浓度为1e19cm^-3-1e20cm^-3，埋层厚度为0.2μm-0.4μm。

浅沟槽隔离区中的浅沟槽深度为0.25μm-0.4μm，该浅沟槽由二氧化硅填充。

隔离氧化层的厚度为60nm-120nm。

隔离氧化层中设有SiGe基区，SiGe基区包括10nm-30nm Si缓冲层、40nm-60nmSiGe层、10nm-30nm Si帽层，掺杂杂质为B离子，Si缓冲层与Si帽层掺杂浓度为1e17cm^-3-1e18cm^-3，SiGe层Ge的含量为5％～20％，掺杂浓度为5e18cm^-3-5e19cm^-3。

多晶硅发射区的掺杂杂质为P离子，掺杂浓度为8e19cm^-3-1e21cm^-3，厚度为0.25μm-0.4μm。