局部氧化抬升外基区全自对准双极晶体管及其制备方法

摘要

本发明公开一种局部氧化抬升外基区全自对准双极晶体管及其制备方法，为解决现有产品和方法只适于制备本征集电区窗口和单晶发射区较窄的器件的缺陷而设计。本发明局部氧化抬升外基区全自对准双极晶体管包括衬底、硅埋层集电区、硅外延层、硅集电极引出区、场区介质层、选择注入集电区、本征基区外延层、发射区-基区隔离介质区、多晶发射区、单晶发射区、抬升外基区、以及氧化硅隔离介质层。本发明局部氧化抬升外基区全自对准双极晶体管及其制备方法有效缓解了对器件尺寸的限制，适于制备具有从窄到宽各种尺寸本征集电区窗口和单晶发射区的器件，在保持高性能的基础上进一步拓宽了技术的应用领域和范围。

主权项

一种局部氧化抬升外基区全自对准双极晶体管制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：1.1采用第一导电类型轻掺杂硅片作为衬底(10)，在衬底(10)上形成第二导电类型重掺杂硅埋层集电区(12)；在衬底(10)和硅埋层集电区(12)上生长第二导电类型轻掺杂硅外延层(14)；1.2在硅外延层(14)中形成第二导电类型重掺杂硅集电极引出区(16)，所述硅集电极引出区(16)与硅埋层集电区(12)相连接并一直延伸到硅外延层(14)表面；1.3在所述硅外延层(14)内形成场区介质层(18)；1.4在所得结构上淀积第一氧化硅层(20)，在所述第一氧化硅层(20)上形成第一导电类型重掺杂第一多晶硅层(22)；1.5涂覆光刻胶(24)，利用光刻、刻蚀工艺先后去除部分第一多晶硅层(22)和第一氧化硅层(20)，暴露出硅外延层(14)的上表面，形成本征集电区窗口(26)；1.6沿本征集电区窗口(26)向下形成第二导电类型选择注入集电区(28)；1.7去除光刻胶(24)；在本征集电区窗口(26)底部露出的硅外延层(14)的表面上生长本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)，同时在露出的第一氧化硅层(20)的侧壁、以及第一多晶硅层(22)的侧壁和表面上淀积Si/SiGe/Si多晶层(32)；1.8在所得结构上生长第二氧化硅层(33)，在所述第二氧化硅层(33)上淀积氮化硅层(34)；1.9淀积平坦化层(35)，采用平坦化回刻方法刻蚀掉本征集电区窗口(26)外的平坦化层(35)和氮化硅层(34)，刻蚀停止在所述第二氧化硅层(33)的表面上；1.10去除平坦化层(35)；利用保留的氮化硅层(34)作为掩蔽层进行局部热氧化，在本征集电区窗口(26)之外生长第三氧化硅层(36)；所述第三氧化硅层(36)的厚度大于所述第二氧化硅层(33)的厚度；1.11去除氮化硅层(34)；通过先淀积氮化硅层然后各向异性刻蚀的方法形成氮化硅侧墙(38)；以氮化硅侧墙(38)为掩蔽层，采用湿法腐蚀去掉氮化硅侧墙(38)之间露出的第二氧化硅层(33)，同时保证经过腐蚀后的第三氧化硅层(36)的厚度大于100nm；1.12在所得结构上形成第二导电类型重掺杂第二多晶硅层，然后通过光刻和刻蚀方法先后刻蚀该第二多晶硅层和其下面的第三氧化硅层(36)，形成第二导电类型重掺杂多晶硅发射区(40)；1.13通过光刻和刻蚀方法先后刻蚀第一多晶硅层(22)和第一氧化硅层(20)，露出硅集电极引出区(16)；剩余的第一氧化硅层(20)形成氧化硅隔离介质层；1.14使得多晶硅发射区(40)中的杂质向本征基区Si/SiGe/Si外延层(30)内扩散形成第二导电类型重掺杂单晶发射区(42)；1.17采用常规半导体集成电路后道工艺步骤，包括淀积孔介质层，制备接触孔，引出发射极金属电极、基极金属电极和集电极金属电极，完成器件制备。