[发明专利]锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管及制作方法

权利要求书

1.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管，形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离，其特征在于，包括：

一集电区，由形成于所述有源区中的一P型离子注入区组成，所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度；

一赝埋层，由形成于所述集电区周侧的所述浅槽场氧底部的P型离子注入区组成，所述赝埋层和所述集电区在所述浅槽场氧底部相接触，在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成有深孔接触并引出集电极；

一基区，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述基区位于所述集电区上部并和所述集电区相接触；在所述基区的周侧的所述浅槽场氧中形成一和所述基区相接触的槽，位于所述槽中的所述浅槽场氧都被去除，所述槽的深度小于等于所述基区的深度，在所述槽中填充有多晶硅并在所述多晶硅中掺入了N型杂质，由掺入N型杂质的所述多晶硅形成外基区，所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触，在所述外基区上形成有金属接触并引出基极；

一锗硅生长前定义窗口，由形成于所述有源区上方的第一介质层定义而成，所述锗硅生长前定义窗口位于所述有源区的正上方、所述锗硅生长前定义窗口区域的所述第一介质层被去除而将形成于所述有源区中的所述基区露出；所述锗硅生长前定义窗口的尺寸小于所述有源区尺寸、且所述锗硅生长前定义窗口的尺寸为0.1微米～0.3微米；所述锗硅生长前定义窗口的剖面结构呈一上边小于等于底边的正梯形、且该正梯形的底边和侧边的夹角为70度～90度；

一发射区，由填充于所述锗硅生长前定义窗口中且还延伸到所述锗硅生长前定义窗口外侧的所述第一介质层上的且为P型掺杂的锗硅层组成，该锗硅层的厚度为0.05微米～0.2微米并层多晶结构；所述发射区在所述锗硅生长前定义窗口底部和所述基区相接触；在所述发射区顶部形成有金属接触并引出发射极。

2.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述槽的深度为500埃～1500埃、宽度为0.2微米～0.4微米。

3.如权利要求1所述的锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管，其特征在于：所述第一介质层为氧化膜，氮化膜，氧化膜和氮化膜的复合膜，氧化膜和氮化膜和多晶硅的复合膜。

4.一种锗硅HBT工艺中垂直寄生型PNP三极管的制作方法，其特征在于，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；

步骤二、在所述浅沟槽底部进行P型离子注入形成赝埋层；

步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽场氧；

步骤四、在所述有源区进行N型离子注入形成基区；所述基区的深度小于所述浅沟槽的底部深度；

步骤五、在所述有源区中进行P型离子注入形成集电区，所述集电区的深度大于或等于所述浅槽场氧的底部深度，所述集电区的底部延伸到所述浅槽场氧底部并和所述赝埋层形成接触；所述集电区的顶部和所述基区形成接触；

步骤六、在所述有源区和所述浅槽场氧上形成第一介质层；

步骤七、用光刻胶定义图形，所述光刻胶在所述基区和后续要形成的发射区的接触区域处、以及后续要形成的所述槽的区域处形成窗口；所述基区和所述发射区的接触区域位于所述有源区上方且小于等于所述有源区的大小，所述槽的形成区域为所述基区周侧的所述浅槽场氧中；

步骤八、采用干法加湿法刻蚀工艺刻蚀所述光刻胶形成的窗口下方的所述第一介质层；刻蚀后，在所述有源区上方形成锗硅生长前定义窗口，所述锗硅生长前定义窗口的尺寸小于所述有源区尺寸、且所述锗硅生长前定义窗口的尺寸为0.1微米～0.3微米；所述锗硅生长前定义窗口的剖面结构呈一上边小于等于底边的正梯形、且该正梯形的底边和侧边的夹角为70度～90度；并进行过量刻蚀将所述槽的形成区域的所述浅槽场氧刻蚀掉并形成所述槽；所述槽和所述基区的侧面相接触，所述槽的深度小于等于所述基区的深度；

步骤九、在形成所述锗硅生长前定义窗口和所述槽后的所述硅衬底的正面淀积厚度为0.05微米～0.2微米的锗硅层，所述锗硅层完全填充所述锗硅生长前定义窗口、且填充于所述锗硅生长前定义窗口中的所述锗硅层为多晶硅结构，采用离子注入工艺对所述锗硅层进行P型掺杂；在所述锗硅层上形成第二介质层；

步骤十、采用光刻刻蚀工艺，将所述有源区外部的所述第二介质层和所述锗硅层去除，位于所述有源区上方的所述锗硅层组成发射区；

步骤十一、在形成所述发射区后的所述硅衬底的正面淀积多晶硅，所述多晶硅将所述槽完全填充，所述第二介质层将所述发射区和所述多晶硅隔离；

步骤十二、对所述多晶硅进行刻蚀，使所述多晶硅只保留于所述槽中，采用光刻胶定义图形，对所述槽中的所述多晶硅进行N型离子注入，由所述槽中且掺入N型杂质的所述多晶硅形成所述外基区，所述外基区和所述基区在所述基区的侧面相接触；

步骤十三、在所述赝埋层顶部的所述浅槽场氧中形成深孔接触引出集电极；在所述外基区的顶部形成金属接触引出基极；在所述发射区的顶部形成金属接触引出发射极。