[发明专利]锗硅异质结双极型三极管器件的制造方法

摘要

本发明公开了一种锗硅异质结双极型三极管器件的制造方法，包括：由低掺杂N型外延工艺制备集电区，底部有重N型掺杂的低电阻埋层通道，在集电极有源区用高剂量中能量的N型离子注入形成集电极引出端；形成隔离区后直接进行表面清洗和较厚缓冲层的锗硅外延层的成长，然后用光刻定义并干刻去除基区和外基区以外的锗硅外延层；随后淀积发射极窗口介质，再光刻、干刻和湿刻打开发射极窗口及整个集电极有源区，最后淀积N型重掺杂的发射极多晶硅，形成N型的发射极-基极结和低电阻通道。本发明通过调整锗硅缓冲层的厚度提高外基区的多晶硅厚度，从而保证了基区电阻性能，降低了工艺成本，并得到更稳定的工艺流程和更高的产品良率。

主权项

锗硅异质结双极型三极管器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在P型硅衬底上形成N型埋层，在所述N型埋层上进行低N‑掺杂外延生长；在N型埋层上进行N型离子注入形成第一离子注入区；生长局部氧化层或形成浅沟槽作为隔离区，定义形成基区有源区；生长一牺牲氧化硅层，在所述N型埋层上进行N型离子注入形成第二离子注入区，所述第二离子注入区成为集电极的低电阻底座；步骤二，湿法刻蚀去除牺牲氧化硅层，对硅片表面进行清洗得到无缺陷的单晶硅表面；步骤三，生长锗硅外延层，基区有源区和第一离子注入区上的锗硅外延层为单晶硅结构，隔离区上的锗硅外延层为多晶硅结构；所述锗硅外延层分为硅缓冲层、锗硅层和硅帽层，其中锗硅层和硅帽层分别掺杂有硼；所述硅缓冲层的厚度为100～500埃；所述锗硅层的厚度为200～800埃，其中20～300埃掺杂硼，掺杂浓度在2×1019cm‑3～6×1019cm‑3；所述硅帽层的厚度为200～500埃，其中掺杂浓度为1015cm‑3～1017cm‑3；步骤四，使用光刻胶遮挡基区有源区和外基区，干法刻蚀去除未被遮挡的部分隔离区的多晶硅结构和第一离子注入区上的单晶硅结构；步骤五，淀积发射极窗口介质，光刻定义发射极窗口和集电极引出端有源区，干法和湿法刻蚀打开发射极窗口和集电极引出端有源区；步骤六，清洗硅片表面并淀积N型多晶硅；步骤七，使用光刻胶遮挡发射极和集电极引出端区，刻蚀去除未遮挡 区域的多晶硅和发射极窗口介质，在光刻胶的遮挡下对外基区进行P型离子注入，去除光刻胶，再淀积介质并回刻形成多晶硅侧墙；步骤八，进行热退火，发射极多晶硅中的杂质激活并扩散形成发射极‑基极结，锗硅外延层和集电区的杂质激活并扩散形成基极‑集电极结；步骤九，淀积硅化物合金层，采用接触孔工艺和金属连线工艺对发射极、基极和集电极进行连接。