[发明专利]外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管，其特征在于：所述晶体管包括第一导电类型的硅外延层，位于所述硅外延层内的局部氧化区和第一导电类型选择注入集电区，位于所述硅外延层和所述局部氧化区上方的屏蔽结构、Si/SiGe/Si单晶外基区和本征基区Si/SiGe/Si外延层，位于本征基区Si/SiGe/Si外延层上的第一导电类型重掺杂多晶硅发射区，位于本征基区Si/SiGe/Si外延层内且对应所述多晶硅发射区的第一导电类型重掺杂单晶发射区，位于所述屏蔽结构上的Si/SiGe/Si多晶外基区，连接所述多晶硅发射区的发射极金属电极，以及连接所述Si/SiGe/Si多晶外基区的基极金属电极；所述屏蔽结构包括屏蔽层和位于所述屏蔽层上下两侧的氧化硅层。

2.一种外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

2.1在衬底上制备第一导电类型的硅外延层，在硅外延层中的部分区域内形成局部氧化区(12)，形成局部氧化区(12)后剩余的硅外延层区域成为硅集电区(10)；

2.2在所得结构上淀积第一氧化硅层(14)，在所述第一氧化硅层(14)上制备低电阻屏蔽层(16)；所述屏蔽层(16)为利用淀积或溅射方法形成的低电阻金属层，或者为低电阻重掺杂多晶硅层，该屏蔽层的薄层电阻小于30欧姆/方；

2.3光刻、刻蚀低电阻屏蔽层(16)的中间部分，刻蚀停止在第一氧化硅层(14)上面，形成第一窗口(18)；

2.4在所得结构上淀积第二氧化硅层(20)；

2.5光刻、刻蚀去除第二氧化硅层(20)和第一氧化硅层(14)的中间部分，在第一窗口(18)内部形成第二窗口(22)；刻蚀停止在硅集电区(10)上面；利用一次或者多次光刻掩蔽的离子注入在硅集电区(10)内形成第一导电类型的选择注入集电区(23)；

2.6在第二窗口(22)底部露出的硅集电区(10)表面上生长本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)，同时在第一氧化硅层(14)露出的侧壁、以及第二氧化硅层(20)的侧壁和表面上淀积Si/SiGe/Si多晶层(26)；

2.7在所得结构上淀积发射区窗口介质层(28)；

2.8光刻、刻蚀所述发射区窗口介质层(28)的中间部分，在第二窗口(22)内形成发射区窗口(30)，并露出本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)；

2.9在所得结构上形成第一导电类型重掺杂多晶硅层(32)；

2.10利用光刻工艺在光刻胶(34)的掩蔽下去除部分多晶硅层(32)和发射区窗口介质层(28)，刻蚀停止在本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)和Si/SiGe/Si多晶层(26)的表面；剩余的多晶硅层(32)形成第一导电类型重掺杂多晶硅发射区(33)；

2.11在光刻胶(34)掩蔽下对Si/SiGe/Si多晶层(26)和本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)进行第二导电类型重掺杂离子注入，在本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)内形成第二导电类型重掺杂Si/SiGe/Si单晶外基区(36)，同时Si/SiGe/Si多晶层(26)成为第二导电类型重掺杂Si/SiGe/Si多晶外基区(27)；

2.12去掉光刻胶(34)；使得多晶硅发射区(33)中杂质发生外扩散，在本征基区Si/SiGe/Si外延层(24)内形成第一导电类型重掺杂单晶发射区(38)；

2.13淀积孔介质(40)，孔刻蚀，金属溅射和刻蚀形成发射极金属电极(42)和基极金属电极(44)，完成器件制备。

3.根据权利要求2所述的外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.1中通过挖浅槽再填充介质材料的办法或局部氧化的方法在硅外延层中的部分区域内形成局部氧化区(12)。

4.根据权利要求2所述的外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.1中局部氧化区(12)材料为氧化硅。

5.根据权利要求2所述的外基区下具有低电阻屏蔽层的双极晶体管制备方法，其特征在于，步骤2.2中采用原位掺杂淀积或先淀积再采用剂量大于10¹⁴cm^-2的离子注入的方法形成重掺杂多晶硅层。