[发明专利]锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，本发明还涉及一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法。

背景技术

在射频应用中，需要越来越高的器件特征频率，RFCMOS虽然在先进的工艺技术中可实现较高频率，但还是难以完全满足射频要求，如很难实现40GHz以上的特征频率，而且先进工艺的研发成本也是非常高；化合物半导体可实现非常高的特征频率器件，但由于材料成本高、尺寸小的缺点，加上大多数化合物半导体有毒，限制了其应用。锗硅（SiGe）异质结双极晶体管（HBT）则是超高频器件的很好选择，首先其利用SiGe与硅（Si）的能带差别，提高发射区的载流子注入效率，增大器件的电流放大倍数；其次利用SiGe基区的高掺杂，降低基区电阻，提高特征频率；另外SiGe工艺基本与硅工艺相兼容，因此SiGe HBT已经成为超高频器件的主流之一。

SiGe HBT工艺中往往需要形成PNP三极管作为输出器件，现有SiGe HBT工艺中的横向PNP三极管的基区和集电区分别形成于不同的有源区中，具有较大面积，且基区的宽度较大不易调节，放大系数较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管，能用作高速、高增益HBT电路中的输出器件，为电路提供多一种器件选择，能有效地缩小器件面积、提高器件的性能；本发明还提供一种锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法，无须额外的工艺条件，能够降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管形成于硅衬底上，有源区由浅槽场氧隔离。

所述有源区在横向方向上分成两部分，在第一部分中形成有第一P型离子注入区、在第二部分中形成有第二N型离子注入区，PNP三极管的集电区由所述第一P型离子注入区组成，所述PNP三极管的基区由所述第二N型离子注入区组成，所述集电区和所述基区在横向上形成接触。

所述PNP三极管的发射区由形成于所述第二N型离子注入区表面部分区域中的第三P型离子注入区组成，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度。

在所述集电区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述集电区相接触并引出集电极；在所述发射区上方形成有P+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述发射区相接触并引出发射极；在所述基区上方形成有N+掺杂的多晶硅，该多晶硅和所述基区相接触并引出基极。

进一步的改进是，所述集电区的所述第一P型离子注入区由锗硅HBT工艺中的P阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成；所述基区的所述第二N型离子注入区由所述锗硅HBT工艺中的N阱注入区中的抗穿通注入区和阈值电压调节注入区叠加而成。

进一步的改进是，所述发射区的所述第三P型离子注入区由锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型轻掺杂漏区组成。

进一步的改进是，所述集电区、所述发射区和所述基区上方的多晶硅形成条件和锗硅HBT工艺中发射极多晶硅的形成条件相同；所述集电区和所述发射区上方的P+掺杂的多晶硅的P+掺杂条件和锗硅HBT工艺中PMOS器件的P型源漏注入区的掺杂条件相同；所述基区上方的N+掺杂的多晶硅的N+掺杂条件和锗硅HBT工艺中NMOS器件的N型源漏注入区的掺杂条件相同。

为解决上述技术问题，本发明提供的锗硅HBT工艺中横向寄生型PNP三极管的制造方法包括如下步骤：

步骤一、采用刻蚀工艺在硅衬底上形成浅沟槽，在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽场氧，由所述浅槽场氧隔离出有源区。

步骤二、将所述有源区在横向方向上分成两部分，在所述有源区的第一部分中进行第一P型离子注入并由第一P型离子注入组成集电区。

步骤三、在所述有源区的第二部分中进行第二N型离子注入并由第二N型离子注入区组成基区；所述集电区和所述基区在横向上形成接触。

步骤四、在所述第二N型离子注入区表面部分区域中进行第三P型离子注入并由第三P型离子注入区组成发射区，所述发射区和所述基区相接触，所述发射区和所述集电区之间相隔有一横向距离，通过调节所述横向距离调节所述基区的宽度。

步骤五、在所述硅衬底正面淀积多晶硅，该多晶硅分别和所述发射区、所述集电区和所述基区的表面接触。