[发明专利]一种双极结型晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种双极结型晶体管，其特征在于：在第一方向上，包括依次设置的n型Si衬底、p⁺发射区、SiO₂浅沟道隔离结构、SiO₂层、鳍型半导体n型基区、SiC应变外延层和P型集电区，所述第一方向为由所述衬底指向所述P型集电区的方向；所述鳍型半导体n型基区上设置有所述P型集电区；

所述SiO₂层上设置有发射极接触，所述SiC应变外延层上设置有基极接触，所述P型集电区上设置有集电极接触；

所述SiC应变外延层对所述鳍型半导体n型基区和所述P型集电区同时施加单轴压应力。

2.如权利要求1所述的双极结型晶体管，其特征在于：所述p⁺发射区与所述鳍型半导体n型基区宽度相同。

3.如权利要求1所述的双极结型晶体管，其特征在于：所述鳍型半导体n型基区包括本征基区和非本征基区，所述本征基区与所述p型集电区接触，所述本征基区由p型集电区三面包裹，所述P型集电区在三个方向从所述鳍型半导体n型基区抽取空穴；所述非本征基区包裹于SiC应变外延层内。

4.如权利要求2所述的双极结型晶体管，其特征在于：所述p⁺发射区宽度为10nm～20nm；所述鳍型半导体n型基区宽度为10nm～20nm，所述鳍型半导体n型基区高度为21nm～41nm。

5.一种制备权利要求1～4中任一项的双极结型晶体管的方法，其特征在于：所述方法与22nm鳍型场效应晶体管制备工艺相兼容。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：在衬底上依次淀积硬掩膜版和多晶硅辅助层；

步骤2：对所述多晶硅辅助层进行光刻和刻蚀处理，在所述硬掩膜版和处理后的多晶硅辅助层上淀积SiO₂层；

步骤3：对所述SiO₂层进行刻蚀形成SiO₂侧墙，去除所述多晶硅辅助层；

步骤4：以SiO₂侧墙为掩膜版进行向下刻蚀形成有源区；

步骤5：去除所述SiO₂侧墙，淀积SiO₂填充层，填充所述有源区；

步骤6：对所述SiO₂填充层回刻，使有源区凸出SiO₂表面，控制鳍型半导体高度；去除硬掩膜版；

步骤7：对所述鳍型半导体进行处理，形成发射极接触区域；淀积阻挡层；

步骤8：对所述阻挡层进行处理，对所述SiO₂填充层进行光刻和刻蚀，形成SiO₂辅助层；

步骤9：以SiO₂辅助层和阻挡层为掩膜版对鳍型半导体进行刻蚀，去除所述SiO₂辅助层，将未被阻挡层覆盖的鳍型半导体区域定义为发射区，对所述发射区域进行离子注入形成p⁺发射区；

步骤10：去除所述鳍型半导体上的阻挡层；

步骤11：淀积SiO₂，对所述SiO₂回刻形成SiO₂浅沟槽隔离，有源区凸出浅沟槽隔离的区域定义为基区，对凸出的鳍型半导体进行离子注入形成n型基区；

步骤12：表面淀积SiO₂和Si₃N₄作为停止层；

步骤13：在停止层上淀积SiO₂牺牲层，通过掩膜版光刻和刻蚀SiO₂牺牲层形成凹槽，同时使有源区暴露；

步骤14：在所述凹槽中选择性外延生长Si作为集电区；

步骤15：去除剩余的SiO₂牺牲层和作为停止层的Si₃N₄和SiO₂后，对集电区进行离子注入，形成轻掺杂p^—型集电区区域，再对集电区进行离子注入，形成重掺杂p⁺集电区区域；

步骤16：淀积SiO₂层，并在集电区形成侧墙隔离层；

步骤17：去除在集电区的非本征基区的SiO₂，并外延生长SiC应变层；

步骤18：在非本征基区外的SiC应变层上方形成基极接触；

步骤19：在集电区上方通过光刻和刻蚀出窗口形成集电极接触；

步骤20：在所述发射极接触区域上方刻蚀SiO₂层形成窗口，淀积多晶硅形成发射极接触。