本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種SOI?SiGe?HBT平面集成器件及制備方法，其過(guò)程為：在SOI襯底上連續(xù)生長(zhǎng)N-Si、P-SiGe、N-Si層，淀積介質(zhì)層，制備淺槽隔離，光刻集電區(qū)淺槽隔離區(qū)域，制備集電區(qū)淺槽隔離，刻蝕并淀積介質(zhì)層，光刻基區(qū)淺槽隔離區(qū)域，制備基區(qū)淺槽隔離，光刻集電區(qū)并磷離子注入，形成集電極接觸區(qū)，光刻基區(qū)并硼離子注入，形成基極接觸區(qū)，最終形成SiGe?HBT器件，最后光刻發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)引線(xiàn)孔，金屬化，光刻引線(xiàn)，構(gòu)成基區(qū)厚度為20～60nm的HBT集成電路；本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)所提出的工藝方法與現(xiàn)有CMOS集成電路加工工藝兼容，因此，可以在資金和設(shè)備投入很小的情況下，制備出基于SOI的BiCMOS器件及集成電路，使現(xiàn)有的模擬和數(shù)模混合集成電路性能獲得大幅提高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于半導(dǎo)體集成電路
，尤其涉及。
技術(shù)介紹
集成電路是信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石和核心。正如美國(guó)工程技術(shù)界最近評(píng)出20世紀(jì)世界20項(xiàng)最偉大工程技術(shù)成就中第五項(xiàng)電子技術(shù)時(shí)提到，“從真空管到半導(dǎo)體、集成電路，已成為當(dāng)代各行業(yè)智能工作的基石。”集成電路時(shí)最能體現(xiàn)知識(shí)經(jīng)濟(jì)特征的典型產(chǎn)品之一。目前，以集成電路為基礎(chǔ)的電子信息產(chǎn)業(yè)已成為世界第一大產(chǎn)業(yè)。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，整機(jī)和元件之間的明確界限被突破，集成電路不僅成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)， 而且正創(chuàng)造著信息時(shí)代的硅文化。由于Si材料的優(yōu)良特性，特別是能方便地形成極其有用的絕緣膜——SiO2膜和Si3N4膜，從而能夠利用Si材料實(shí)現(xiàn)最廉價(jià)的集成電路工藝，發(fā)展至今，全世界數(shù)以萬(wàn)億美元的設(shè)備和技術(shù)投入，已使Si基工藝形成了非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力。同時(shí)，長(zhǎng)期的科研投入也使人們對(duì)Si及其工藝的了解，達(dá)到十分深入、透徹的地步，因此在集成電路產(chǎn)業(yè)中，Si技術(shù)是主流技術(shù)，Si集成電路產(chǎn)品是主流產(chǎn)品，占集成電路產(chǎn)業(yè)的90%以上。在Si集成電路中以雙極晶體管作為基本結(jié)構(gòu)單元的模擬集成電路在電子系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，隨著Si技術(shù)的發(fā)展，Si雙極晶體管的性能也獲得了大幅的提高。但是到了上世紀(jì)90年代，Si雙極晶體管由于電壓、基區(qū)寬度、功率密度等原因的限制，不能再按工業(yè)界普遍采用的等比例縮小的方法來(lái)提高器件與集成電路的性能，嚴(yán)重地制約了模擬集成電路和以其為基礎(chǔ)的電子系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。為了進(jìn)一步提高器件及集成電路的性能，研究人員借助新型的半導(dǎo)體材料如GaAs, InP等，以獲得適于無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信發(fā)展的高速器件及集成電路。盡管GaAs和InP基化合物器件頻率特性?xún)?yōu)越，但其制備工藝比Si工藝復(fù)雜、成本高，大直徑單晶制備困難、機(jī)械強(qiáng)度低，散熱性能不好，與Si工藝難兼容以及缺乏象SiO2那樣的鈍化層等因素限制了它的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種SOI SiGe HBT平面集成器件以實(shí)現(xiàn)更好的器件性能。本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種SOI SiGe HBT平面集成器件，所述集成器件采用SOI非多晶、非自對(duì)準(zhǔn)雙極晶體管。進(jìn)一步、所述SiGe HBT器件制備在SOI襯底上。進(jìn)一步、所述SiGe HBT器件的基區(qū)為應(yīng)變SiGe材料。進(jìn)一步、所述SiGe HBT器件為平面結(jié)構(gòu)。本專(zhuān)利技術(shù)的領(lǐng)一目的在于提供一種SOI SiGe HBT平面集成器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟第一步、選取氧化層厚度為150 400nm，上層Si厚度為100 150nm，N型摻雜濃度為IXIO16 I X IO17CnT3的SOI襯底片；第二步、利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 750°C，在襯底上生長(zhǎng)一層厚度為50 IOOnm的N型Si外延層，作為集電區(qū)，該層摻雜濃度為I X IO16 I X IO17cnT3 ；第三步、利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 750°C，在襯底上生長(zhǎng)一層厚度為20 60nm的SiGe層，作為基區(qū)，該層Ge組分為15 25%，摻雜濃度為5X IO18 5 X IO19Cm 3 ；第四步、利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 750°C，在襯底上生長(zhǎng)一層厚度為100 200nm的N型Si層，作為發(fā)射區(qū)，該層摻雜濃度為I X IO17 5 X IO17cnT3 ；第五步、利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 800°C，在襯底表面淀積一層厚 度為200 300nm的SiO2層和一層厚度為100 200nm的SiN層；光刻器件間淺槽隔離區(qū)域，在淺槽隔離區(qū)域干法刻蝕出深度為650 IlOOnm的淺槽，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)方法，在600 800°C，在淺槽內(nèi)填充SiO2 ；第六步、用濕法刻蝕掉表面的SiO2和SiN層，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 800°C，在襯底表面淀積一層厚度為200 300nm的SiO2層和一層厚度為100 200nm的SiN層；光刻集電區(qū)淺槽隔離區(qū)域，在淺槽隔離區(qū)域干法刻蝕出深度為180 300nm的淺槽，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)方法，在600 800°C，在淺槽內(nèi)填充SiO2 ;第七步、用濕法刻蝕掉表面的SiO2和SiN層，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 800°C，在襯底表面淀積一層厚度為200 300nm的SiO2層和一層厚度為100 200nm的SiN層；光刻基區(qū)淺槽隔離區(qū)域，在淺槽隔離區(qū)域干法刻蝕出深度為105 205nm的淺槽，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)方法，在600 800°C，在淺槽內(nèi)填充SiO2 ;第八步、用濕法刻蝕掉表面的SiO2和SiN層，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 800°C，在襯底表面淀積一層厚度為300 500nm的SiO2層；光刻集電極區(qū)域，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行N型雜質(zhì)注入，使集電極接觸區(qū)摻雜濃度為1\1019 1\102°_-3，形成集電極接觸區(qū)域；第九步、光刻基極區(qū)域，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行P型雜質(zhì)注入，使基極接觸區(qū)摻雜濃度為I X IO19 lX102°cnT3，形成基極接觸區(qū)域，并對(duì)襯底在950 1100°C溫度下，退火15 120s，進(jìn)行雜質(zhì)激活；第十步、用濕法刻蝕掉表面的SiO2，利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600 800°C，在襯底表面淀積一層厚度為300 500nm的SiO2層；光刻發(fā)射極、基極和集電極引線(xiàn)孔，形成SiGe HBT器件；第H 步、在襯底表面派射金屬鈦(Ti),合金形成娃化物；第十二步、濺射金屬，光刻引線(xiàn)，形成發(fā)射極、基極和集電極金屬引線(xiàn)，構(gòu)成基區(qū)厚度為20 60nm，集電區(qū)厚度為150 250nm的SOI SiGe HBT集成電路。進(jìn)一步、基區(qū)厚度根據(jù)第三步生長(zhǎng)SiGe的厚度來(lái)確定，取20 60nm。進(jìn)一步、集電區(qū)厚度根據(jù)第一步SOI上層Si厚度和第二步生長(zhǎng)的Si外延層的厚度來(lái)決定，取150 250nm。進(jìn)一步、該制備方法中所涉及的最高溫度根據(jù)第二步、第三步、第四步、第五步、第六步、第七步、第八步和第十步中的化學(xué)汽相淀積(CVD)工藝溫度決定，最高溫度小于等于800。。。本專(zhuān)利技術(shù)的另一目的在于提供一種SOI SiGe HBT平面集成電路的制備方法，包括如下步驟步驟1，外延材料制備的實(shí)現(xiàn)方法為(Ia)選取SOI襯底片，該襯底下層支撐材料為Si，中間層為SiO2，厚度為150nm，上層材料為摻雜濃度為I X IO16CnT3的N型Si，厚度為IOOnm ；(Ib)利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600°C，在上層Si材料上生長(zhǎng)一層厚度為50nm的N型外延Si層，作為集電區(qū)，該層摻雜濃度為I X IO16CnT3 ；(Ic)利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600°C，在襯底上生長(zhǎng)一層厚度為20nm的SiGe層，作為基區(qū)，該層Ge組分為15%，摻雜濃度為5 X IO18CnT3 ； (Id)利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600°C，在襯底上生長(zhǎng)一層厚度為IOOnm的N型Si層，作為發(fā)射區(qū)，該層摻雜濃度為I X IO17CnT3 ；步驟2，器件淺槽隔離制備的實(shí)現(xiàn)方法為(2a)利用化學(xué)汽相淀積(CVD)的方法，在600°C，在襯底表面淀積一層厚度為200nm 的 SiO2 層；(2b)利用化學(xué)汽相淀積本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種SOI？SiGe？HBT平面集成器件，其特征在于，所述集成器件采用非多晶SOI？SiGe？HBT。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋建軍，胡輝勇，呂懿，張鶴鳴，宣榮喜，王斌，舒斌，郝躍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安電子科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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