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1、(10)申请公布号 CN 102420243 A (43)申请公布日 2012.04.18 C N 1 0 2 4 2 0 2 4 3 A *CN102420243A* (21)申请号 201110353252.9 (22)申请日 2011.11.09 H01L 29/737(2006.01) H01L 29/06(2006.01) H01L 21/331(2006.01) (71)申请人上海华虹NEC电子有限公司 地址 201206 上海市浦东新区川桥路1188 号 (72)发明人陈帆 薛恺 陈雄斌 周正良 潘嘉 李昊 周克然 陈曦 蔡莹 (74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限 公司 。
2、31211 代理人丁纪铁 (54) 发明名称 锗硅异质结双极晶体管及制造方法 (57) 摘要 本发明公开了一种锗硅异质结双极晶体管， 基区由硅缓冲层、锗硅层和硅帽层三层结构组成。 锗硅层能在基区内形成一电子的加速电场，能提 高器件频率响应。硅帽层能优化发射结的位置，降 低基区复合电流，提高器件的线性度及BVCEO。集 电极通过赝埋层和深孔接触从浅槽隔离中引出， 能降低集电极电阻，提高器件频率响应。赝埋层采 用砷掺杂，能有效控制赝埋层横向扩散，降低寄生 电容，提高器件频率响应。发射区为窄发射极结 构，能够抑制电流集边效应，提高单位面积的电流 密度。发射区和基区接触位置处形成有一层硅氧 化层，能够。
3、提高发射结势垒高度，提高发射结注入 效率。本发明还公开了一种锗硅异质结双极晶体 管的制造方法。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 CN 102420255 A 1/2页 2 1.一种锗硅异质结双极晶体管，形成于P型硅衬底上，有源区的隔离结构为浅槽隔离， 其特征在于，所述锗硅异质结双极晶体管包括： 一集电区，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述集电区深度大于所 述浅槽隔离底部的深度； 一赝埋层，由形成于所述有源区两侧的浅槽隔离底部的砷离子注入区组成，所述赝埋 层延伸到所述有源区中并和所。
4、述集电区相接触，在所述赝埋层顶部的所述浅槽隔离中形成 有深孔接触，该深孔接触引出集电极； 一基区，由形成于所述硅衬底上的P型锗硅外延层组成，根据所述P型锗硅外延层形成 于所述硅衬底上的位置不同分为一本征基区和一外基区，所述本征基区形成于所述有源区 上部且和所述集电区形成接触；所述外基区形成于所述浅槽隔离上部，在所述外基区上形 成有金属接触，该金属接触引出基极； 所述锗硅外延层由从所述有源区的表面往上依次形成的硅缓冲层、锗硅层和硅帽层组 成，所述硅缓冲层和所述硅帽层都为本征硅，所述锗硅层掺入有硼掺杂；所述锗硅层中的锗 的分布满足在所述基区内形成一电子流向集电结的加速电场的条件；所述硅帽层的厚度决。
5、 定发射结的位置，并根据所述发射结的需要的位置进行设定所述硅帽层的厚度； 一发射区，由形成于所述本征基区上部的一层N型多晶硅组成，所述发射区和所述基 区形成接触，在所述发射区上形成有金属接触，该金属接触引出发射极。 2.如权利要求1所述锗硅异质结双极晶体管，其特征在于：所述硅缓冲层的厚度为90 埃130埃；所述锗硅层的厚度为200埃260埃；所述硅帽层的厚度为170埃。 3.如权利要求1所述锗硅异质结双极晶体管，其特征在于：所述发射区位置和大小由 一发射区窗口进行定义，所述发射区窗口位于所述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸 小于所述有源区尺寸，所述发射区窗口的位置和大小由发射区窗口介质层进行。
6、定义，所述 发射区窗口介质层包括第一氧化硅层、第二氮化硅层，且所述第一氧化硅层形成于所述锗 硅外延层上、所述第二氮化硅层形成于所述第一氧化硅层上。 4.如权利要求1所述锗硅异质结双极晶体管，其特征在于：所述发射区的N型多晶硅 的掺杂杂质为砷。 5.一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、采用硬质掩模层做掩模在P型硅衬底上进行刻蚀形成浅沟槽和有源区； 步骤二、在所述有源区周侧的所述浅沟槽的底部的进行砷离子注入形成赝埋层，所述 赝埋层还延伸到所述有源区中； 步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽隔离； 步骤四、在所述有源区中进行N型离子注入形成集电区，所述集电区深。
7、度大于所述浅 槽隔离底部的深度，所述集电区和延伸到所述有源区中所述赝埋层相接触； 步骤五、在所述硅衬底上依次生长硅缓冲层、锗硅层和硅帽层组成一P型锗硅外延层， 由所述锗硅外延层组成基区；根据所述P型锗硅外延层形成于所述硅衬底上的位置不同所 述基区分为一本征基区和一外基区，形成于所述有源区上部且和所述集电区形成接触的部 分为所述本征基区；形成于所述浅槽隔离上部的为所述外基区；所述硅缓冲层和所述硅帽 层都为本征硅，所述锗硅层掺入有硼掺杂；所述锗硅层中的锗的分布满足在所述基区内形 成一电子流向后续形成的集电结的加速电场的条件；所述硅帽层的厚度决定后续形成的发 权 利 要 求 书CN 10242024。
8、3 A CN 102420255 A 2/2页 3 射结的位置，并根据所述发射结的需要的位置进行设定所述硅帽层的厚度； 步骤六、在所述硅衬底的所述锗硅外延层上依次淀积第一氧化硅层、第二氮化硅层形 成发射区窗口介质层；对所述发射区窗口介质层进行刻蚀形成发射区窗口，所述发射区窗 口位于所述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸小于所述有源区尺寸，所述发射区窗口 将窗口内的所述锗硅外延层露出； 步骤七、对形成了所述发射区窗口的所述硅衬底在有氧的环境下进行快速退火，在所 述发射区窗口内的所述锗硅外延层上形成一层5埃10埃的硅氧化层；再进行多晶硅淀积 并进行N型离子注入，对所述多晶硅进行刻蚀形成发射区，所述。
9、发射区和所述本征基区形 成接触，接触区域由所述发射区窗口定义； 步骤八、在所述赝埋层顶部的所述浅槽隔离中形成深孔接触引出所述集电极。 6.如权利要求5所述方法，其特征在于：步骤一中所述硬质掩模层由第三氧化层、第四 氮化硅层组成；步骤二中在所述赝埋层的砷离子注入前在所述有源区的侧面形成有衬垫氧 化层，在所述赝埋层的砷离子注入时所述衬垫氧化层在所述有源区的侧面形成阻挡层、所 述硬质掩模层在所述有源区的正面形成阻挡层。 7.如权利要求5所述方法，其特征在于：步骤四中的所述集电区的N型离子注入前还 包括形成集电区注入窗口的步骤，所述集电区注入窗口是在所述硅衬底上依次淀积第五氧 化硅层和非掺杂的第六多晶。
10、硅后进行干法加湿法刻蚀后形成的，所述集电区注入窗口位于 所述有源区正上方并将所述有源区露出，所述集电区注入窗口的尺寸大于等于所述有源 区的尺寸；所述集电区的N型离子注入的注入剂量为1e12cm -2 1e13cm -2 ，注入之后进行 10001050的快速热退火。 8.如权利要求5所述方法，其特征在于：步骤五中所述硅缓冲层的厚度为90埃130 埃；所述锗硅层的厚度为200埃260埃；所述硅帽层的厚度为170埃。 9.如权利要求5所述方法，其特征在于：步骤七中的所述发射区的所述多晶硅的N型 离子注入的注入杂质为砷；所述发射区的所述多晶硅的砷离子注入之后，进行一次热退火 将砷激活。 权 利 要 。
11、求 书CN 102420243 A CN 102420255 A 1/6页 4 锗硅异质结双极晶体管及制造方法 技术领域 0001 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异质结双极晶体管； 本发明还涉及一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法。 背景技术 0002 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)。
12、异质 结双极晶体管(HBT)则是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 高频器件的主流之一。 0003 现有SiGe HBT采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻，采用高浓度高能量 N型注入，连接集电区埋层，形成集电极引出端(collector pick-up)。集电区埋层上外延 中低掺杂的集电区，在位P型掺杂的SiGe外延形成基区，然后重N型掺杂多晶硅构成发射 极，最终完成HBT的制作。 0。
13、004 在一些电路中，不只需要SiGe HBT有一得高频特性，还要求NPN有较高的电流驱 动能力及集电极反向击穿电压(BVCEO)，从而使电路的工作电压有更大的选择余地，这就为 一种高压高频SiGe HBT的开发提供了动力。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种锗硅异质结双极晶体管，能提高器件的线 性度和集电极方向击穿电压，能改善器件的频率特性，还能提供器件的电流驱动能力。为 此，本发明还要提供一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法。 0006 为解决上述技术问题，本发明提供一种锗硅异质结双极晶体管，形成于P型硅衬 底上，有源区的隔离结构为浅槽隔离，所述锗硅异质结双极晶体管包括：。
14、 0007 一集电区，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述集电区深度大 于所述浅槽隔离底部的深度。 0008 一赝埋层，由形成于所述有源区两侧的浅槽隔离底部的砷离子注入区组成，所述 赝埋层延伸到所述有源区中并和所述集电区相接触，在所述赝埋层顶部的所述浅槽隔离中 形成有深孔接触，该深孔接触引出集电极。 0009 一基区，由形成于所述硅衬底上的P型锗硅外延层组成，根据所述P型锗硅外延层 形成于所述硅衬底上的位置不同分为一本征基区和一外基区，所述本征基区形成于所述有 源区上部且和所述集电区形成接触；所述外基区形成于所述浅槽隔离上部，在所述外基区 上形成有金属接触，该金属接触引出基极。 说。
15、 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 2/6页 5 0010 所述锗硅外延层由从所述有源区的表面往上依次形成的硅缓冲层、锗硅层和硅帽 层组成，所述硅缓冲层和所述硅帽层都为本征硅，所述锗硅层掺入有硼掺杂；所述锗硅层中 的锗的分布满足在所述基区内形成一电子流向集电结的加速电场的条件；所述硅帽层的厚 度决定发射结的位置，并根据所述发射结的需要的位置进行设定所述硅帽层的厚度。 0011 一发射区，由形成于所述本征基区上部的一层5埃10埃的硅氧化层加一层N型 多晶硅组成，所述发射区和所述本征基区形成接触，在所述发射区上形成有金属接触，该金 属接触引出发射极。 0012 进一。
16、步的改进是，所述硅缓冲层的厚度为90埃130埃；所述锗硅层的厚度为 200埃260埃；所述硅帽层的厚度为170埃。 0013 进一步的改进是，所述发射区位置和大小由一发射区窗口进行定义，所述发射区 窗口位于所述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸小于所述有源区尺寸，所述发射区 窗口的位置和大小由发射区窗口介质层进行定义，所述发射区窗口介质层包括第一氧化硅 层、第二氮化硅层，且所述第一氧化硅层形成于所述锗硅外延层上、所述第二氮化硅层形成 于所述第一氧化硅层上。 0014 进一步的改进是，所述发射区的N型多晶硅的掺杂杂质为砷。 0015 为解决上述技术问题，本发明提供一种锗硅异质结双极晶体管的制造方。
17、法，包括 如下步骤： 0016 步骤一、采用硬质掩模层做掩模在P型硅衬底上进行刻蚀形成浅沟槽和有源区。 0017 步骤二、在所述有源区周侧的所述浅沟槽的底部的进行砷离子注入形成赝埋层， 所述赝埋层还延伸到所述有源区中。 0018 步骤三、在所述浅沟槽中填入氧化硅形成浅槽隔离。 0019 步骤四、在所述有源区中进行N型离子注入形成集电区，所述集电区深度大于所 述浅槽隔离底部的深度，所述集电区和延伸到所述有源区中所述赝埋层相接触。 0020 步骤五、在所述硅衬底上依次生长硅缓冲层、锗硅层和硅帽层组成一P型锗硅外 延层，由所述锗硅外延层组成基区；根据所述P型锗硅外延层形成于所述硅衬底上的位置 不同所。
18、述基区分为一本征基区和一外基区，形成于所述有源区上部且和所述集电区形成接 触的部分为所述本征基区；形成于所述浅槽隔离上部的为所述外基区；所述硅缓冲层和所 述硅帽层都为本征硅，所述锗硅层掺入有硼掺杂；所述锗硅层中的锗的分布满足在所述基 区内形成一电子流向后续形成的集电结的加速电场的条件；所述硅帽层的厚度决定后续形 成的发射结的位置，并根据所述发射结的需要的位置进行设定所述硅帽层的厚度。 0021 步骤六、在所述硅衬底的所述锗硅外延层上依次淀积第一氧化硅层、第二氮化硅 层形成发射区窗口介质层；对所述发射区窗口介质层进行刻蚀形成发射区窗口，所述发射 区窗口位于所述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸小。
19、于所述有源区尺寸，所述发射区 窗口将窗口内的所述锗硅外延层露出。 0022 步骤七、对形成了所述发射区窗口的所述硅衬底在有氧的环境下进行快速退火， 在所述发射区窗口内的所述锗硅外延层上形成一层5埃10埃的硅氧化层；再进行多晶硅 淀积并进行N型离子注入，对所述多晶硅进行刻蚀形成发射区，所述发射区和所述本征基 区形成接触，接触区域由所述发射区窗口定义。 0023 步骤八、在所述赝埋层顶部的浅槽隔离中形成深孔接触引出所述集电极。 说 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 3/6页 6 0024 进一步的改进是，步骤一中所述硬质掩模层由第三氧化层、第四氮化硅层组成；步 骤二。
20、中在所述赝埋层的砷离子注入前在所述有源区的侧面形成有衬垫氧化层，在所述赝埋 层的砷离子注入时所述衬垫氧化层在所述有源区的侧面形成阻挡层、所述硬质掩模层在所 述有源区的正面形成阻挡层。 0025 进一步的改进是，步骤四中的所述集电区的N型离子注入前还包括形成集电区注 入窗口的步骤，所述集电区注入窗口是在所述硅衬底上依次淀积第五氧化硅层和非掺杂的 第六多晶硅后进行干法加湿法刻蚀后形成的，所述集电区注入窗口位于所述有源区正上方 并将所述有源区露出，所述集电区注入窗口的尺寸大于等于所述有源区的尺寸；所述集电 区的N型离子注入的注入剂量为1e12cm -2 1e13cm -2 ，注入之后进行100010。
21、50的快 速热退火。 0026 进一步的改进是，步骤五中所述硅缓冲层的厚度为90埃130埃；所述锗硅层的 厚度为200埃260埃；所述硅帽层的厚度为170埃。 0027 进一步的改进是，步骤七中的所述发射区的所述多晶硅的N型离子注入的注入杂 质为砷；所述发射区的所述多晶硅的砷离子注入之后，进行一次热退火将砷激活。 0028 本发明具有如下的有益效果： 0029 1、本发明能提供器件的电流驱动能力。 0030 本发明的发射区的尺寸由发射区窗口进行定义，能实现窄的如0.2微米9.9微 米的发射极结构，窄发射极结构能够抑制电流集边效应，从而能提高单位面积的电流密度。 0031 本发明的发射区的多晶硅。
22、和基区之间还形成有一层快速退火氧化(RTO)的硅氧 化层，能够提高器件的发射结即EB结的势垒高度，从而能提高发射结注入效率。 0032 2、本发明能够提供器件的线性度和BVCEO。 0033 本发明在基区中设置硅帽层(Si cap)，相比于现有SiGe HBT的基区结构，能优化 器件的发射结的位置，降低基区复合电流，从而提高器件的线性度及BVCEO。 0034 3、本发明能够提供器件的频率特性。 0035 本发明的基区中的锗硅层中的锗的分布能在基区内形成一电子流向集电结的加 速电场，从而能提高器件的频率响应。 0036 本发明通过赝埋层(NBL)和深孔接触(DCT)将集电极从浅槽隔离区域即浅槽。
23、隔离 引出，从而能降低集电极电阻，提高器件的频率响应。 0037 本发明通过用砷(As)做为赝埋层的掺杂杂质，并采用低能量高剂量的注入进行 掺杂，砷元素能够有效的控制赝埋层的横向扩散，能够降低器件的寄生电容，提高器件的频 率响应。 附图说明 0038 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： 0039 图1是本发明实施例锗硅异质结双极晶体管结构示意图； 0040 图2是本发明实施例的基区示意图； 0041 图3是本发明实施例的基区的能带图； 0042 图4是本发明实施例的基区的硅帽层厚度不同时的电流增益稳定性比较图； 0043 图5A-图5H是本发明实施例制造方法各步骤中的锗硅异。
24、质结双极晶体管结构示 说 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 4/6页 7 意图。 具体实施方式 0044 如图1所示，是本发明实施例锗硅异质结双极晶体管结构示意图。本发明实施例 锗硅异质结双极晶体管，形成于P型硅衬底1上，有源区的隔离结构为浅槽隔离2，所述锗硅 异质结双极晶体管包括： 0045 一集电区9，由形成于所述有源区中的一N型离子注入区组成，所述集电区9深度 大于所述浅槽隔离2底部的深度。 0046 一赝埋层(NBL)6，由形成于所述有源区两侧的浅槽隔离2底部的砷离子注入区组 成，所述赝埋层6延伸到所述有源区中并和所述集电区9相接触，在所述赝埋层6顶部的。
25、所 述浅槽隔离2中形成有深孔接触15，该深孔接触15引出集电极。 0047 一基区，由形成于所述硅衬底1上的P型锗硅外延层10组成，根据所述P型锗硅 外延层10形成于所述硅衬底1上的位置不同分为一本征基区和一外基区，所述本征基区形 成于所述有源区上部且和所述集电区9形成接触，组成所述本征基区的所述锗硅外延层10 为单晶结构；所述外基区形成于所述浅槽隔离2上部，组成所述外基区的所述锗硅外延层 10为多晶结构；在所述外基区上形成有金属接触16，该金属接触16引出基极。 0048 所述锗硅外延层10由从所述有源区的表面往上依次形成的硅缓冲层、锗硅层和 硅帽层组成，所述硅缓冲层和所述硅帽层都为本征硅，。
26、所述锗硅层掺入有硼掺杂；所述锗硅 层中的锗的分布满足在所述基区内形成一电子流向集电结的加速电场的条件；所述硅帽层 的厚度决定发射结的位置，并根据所述发射结的需要的位置进行设定所述硅帽层的厚度。 较佳为，所述硅缓冲层的厚度为90埃130埃；所述锗硅层的厚度为200埃260埃；所述 硅帽层的厚度为170埃。 0049 如图2所示，是本发明实施例的基区示意图；所述硅缓冲层和所述硅帽层中都不 掺杂，在所述锗硅层中掺入了硼(B)和碳(C)，掺杂位置都靠近所述硅帽层。在所述锗硅层 中锗的分布条件为，在靠近所述硅缓冲层和所述锗硅层的接触面处，锗的浓度有一峰值，从 峰值位置到所述硅帽层的方向上，所述锗的浓度逐。
27、渐降低。如图3所示，为本发明实施例的 基区的能带图；所述锗硅层中的锗的浓度按照图2分布后，最后锗会改变硅的能带结构，形 成的所述锗硅层的能带结构会在所述锗硅层中形成一内建电场，该内建电场为使所述基区 内的电子流向集电结时会加速的加速电场。 0050 如图4所示，是本发明实施例的基区的硅帽层厚度不同时的电流增益稳定性比较 图；图4中分别给出了170埃、190埃、210埃和120埃的所述硅帽层对应的电流增益的稳定 性，所以通过调节所述硅帽层的厚度可以提高器件的电流增益对不同电流密度的稳定性， 通过调节所述硅帽层的厚度还能调节器件的集电极反向击穿电压(BVCEO)。 0051 一发射区13，由形成于。
28、所述本征基区上部的一层5埃10埃的硅氧化层加一层N 型多晶硅组成。所述发射区13的N型多晶硅的掺杂杂质为砷。所述发射区13和所述本征 基区形成接触，在所述发射区13的侧面形成有侧墙14，在所述发射区13上形成有金属接触 16，该金属接触16引出发射极。 0052 其中，所述发射区13位置和大小由一发射区窗口进行定义，所述发射区窗口位于 所述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸小于所述有源区尺寸，所述发射区窗口的位置 说 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 5/6页 8 和大小由发射区窗口介质层进行定义，所述发射区窗口介质层包括第一氧化硅层11、第二 氮化硅层12，且。
29、所述第一氧化硅层11形成于所述锗硅外延层10上、所述第二氮化硅层12 形成于所述第一氧化硅层11上。通过所述发射区窗口定义所述发射区13的大小能实现窄 的如0.2微米9.9微米的发射极结构，窄发射极结构能够抑制电流集边效应，从而能提高 单位面积的电流密度。 0053 如图5A至图5H所示，是本发明实施例制造方法各步骤中的锗硅异质结双极晶体 管结构示意图。 0054 本发明实施例锗硅异质结双极晶体管的制造方法包括如下步骤： 0055 步骤一、如图5A所示，在P型硅衬底1形成第三氧化层3、第四氮化硅层4，所述第 三氧化层3的厚度为120埃至200埃，所述第四氮化硅层4的厚度为1300埃至1800埃。
30、，所 述第三氧化层为所述硅衬底1和所述第四氮化硅层4间的应力缓冲层。由所述第三氧化层 3、第四氮化硅层4组成硬质掩模层，对所述硬质掩模层进行刻蚀形成浅沟槽2A的图形，有 源区上由刻蚀后剩余的所述硬质掩模层保护。采用刻蚀后的所述硬质掩模层做掩模在硅衬 底1上进行刻蚀形成浅沟槽2A和有源区。 0056 步骤二、如图5B所示，进行热氧化工艺在所述浅沟槽2A的侧壁生长一层厚度为 150埃至200埃的热氧化层，该热氧化层用于减少有源区侧面的硅和后续形成于所述浅沟 槽2A中的二氧化硅之间的应力，从而减少有源区侧面的表面态。之后在所述有源区的侧面 即所述浅沟槽2A的侧壁上形成一层厚度为600埃至800埃的衬。
31、垫氧化层5。 0057 如图5C所示，在所述有源区周侧的所述浅沟槽2A的底部的进行砷离子注入形成 赝埋层6，所述赝埋层6还延伸到所述有源区中。在所述赝埋层6的砷离子注入时所述衬垫 氧化层5在所述有源区的侧面形成阻挡层、所述硬质掩模层在所述有源区的正面形成阻挡 层。砷离子能有效的控制所述赝埋层6的横向扩散，从而能够降低器件的寄生电容，提高器 件的频率响应。 0058 步骤三、如图5D所示，在所述浅沟槽2A中填入氧化硅形成浅槽隔离2。 0059 步骤四、如图5D所示，所述硅衬底1上依次淀积第五氧化硅层7和非掺杂的第六 多晶硅8。 0060 进行干法加湿法刻蚀后形成所述集电区注入窗口，所述集电区注入。
32、窗口位于所述 有源区正上方并将所述有源区露出，所述集电区注入窗口的尺寸大于等于所述有源区的尺 寸。 0061 如图5E所示，根据所述集电区注入窗口的定义，在暴露出的所述有源区中进行N 型离子注入形成集电区9，所述集电区9的N型离子注入的注入剂量为1e12cm -2 1e13cm -2 ， 注入之后进行10001050的快速热退火。最后，形成的所述集电区9深度大于所述浅 槽隔离2底部的深度、且所述集电区9和延伸到所述有源区中所述赝埋层6相接触 0062 步骤五、如图5F所示，在所述硅衬底1上依次生长硅缓冲层、锗硅层和硅帽层组成 一P型锗硅外延层10，由所述锗硅外延层10组成基区。根据所述P型锗硅。
33、外延层10形成 于所述硅衬底1上的位置不同所述基区分为一本征基区和一外基区，形成于所述有源区上 部且和所述集电区9形成接触的部分为所述本征基区，组成所述本征基区的所述锗硅外延 层10为单晶结构；形成于所述浅槽隔离2上部的为所述外基区，组成所述外基区的所述锗 硅外延层10为多晶结构；所述硅缓冲层和所述硅帽层都为本征硅，所述锗硅层掺入有硼掺 说 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 6/6页 9 杂；所述锗硅层中的锗的分布满足在所述基区内形成一电子流向后续形成的集电结的加速 电场的条件；所述硅帽层的厚度决定后续形成的发射结的位置，并根据所述发射结的需要 的位置进行设定所。
34、述硅帽层的厚度。较佳为，所述硅缓冲层的厚度为90埃130埃；所述 锗硅层的厚度为200埃260埃；所述硅帽层的厚度为170埃。 0063 步骤六、如图5G所示，在所述硅衬底1的所述锗硅外延层10上依次淀积厚度为 200埃300埃的第一氧化硅层11、厚度为200埃300埃的第二氮化硅层12形成发射区 窗口介质层；对所述发射区窗口介质层进行刻蚀形成发射区窗口，所述发射区窗口位于所 述本征基区上方且所述发射区窗口的尺寸小于所述有源区尺寸，所述发射区窗口将窗口内 的所述锗硅外延层10露出。 0064 步骤七、如图5G所示，对形成了所述发射区窗口的所述硅衬底1在有氧的环境下 进行快速退火(RTO)，在所。
35、述发射区窗口内的所述锗硅外延层10上形成一层5埃10埃的 硅氧化层；再进行多晶硅淀积并进行砷离子注入并进行一次热退火。对所述多晶硅进行刻 蚀形成发射区13，所述发射区13和所述本征基区形成接触，接触区域由所述发射区窗口定 义。 0065 如图5H所示，将所述基区外部的所述锗硅外延层10去除。 0066 步骤八、如图1所示，在所述赝埋层6顶部的浅槽隔离2中形成深孔接触15引出 所述集电极。在所述外基区的顶部形成金属接触16引出基极，在所述发射区13的顶部形 成金属接触16引出发射极。 0067 以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限 制。在不脱离本发明原理的情况下。
36、，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应 视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 102420243 A CN 102420255 A 1/5页 10 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102420243 A CN 102420255 A 2/5页 11 图4 图5A 图5B 说 明 书 附 图CN 102420243 A CN 102420255 A 3/5页 12 图5C 图5D 图5E 说 明 书 附 图CN 102420243 A CN 102420255 A 4/5页 13 图5F 图5G 说 明 书 附 图CN 102420243 A CN 102420255 A 5/5页 14 图5H 说 明 书 附 图CN 102420243 A 。