CN103094361B - 一种SiGe HBT工艺中的PIS电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SiGe？HBT工艺中的PIS电容器，包括：硅衬底、浅沟槽隔离、P阱、P型重掺杂区、氧化层、锗硅外延层、隔离侧墙、接触孔和金属线，所述硅衬底上具有浅沟槽隔离和P阱，所述P阱上具有P型重掺杂区，所述浅沟槽隔离与P阱、P型重掺杂区相邻，所述P型重掺杂区上具有氧化层，所述氧化层上具有锗硅外延层，所述隔离侧墙与氧化层、锗硅外延层相邻，所述P阱和锗硅外延层通过接触孔引出连接金属线作为电容器的两端。本发明还公开了所述PIS电容器的制作方法。本发明的PIS电容器及其制造方法打破SiGe？HBT工艺中没有PIS电容相关结构的局限，使SiGe？HBT工艺增加一种器件选择。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种SiGeHBT工艺中的PIS电容器。本发明还涉及一种SiGeHBT工艺中的PIS电容器的制造方法。
背景技术
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。SiGeHBT则是超高频器件的很好选择，首先其利用SiGe与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SiGeHBT已经成为超高频器件的主力军。
常规的SiGeHBT采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻，另外采用深槽隔离降低集电区和衬底之间的寄生电容，改善HBT的频率特性。该器件工艺成熟可靠，但主要缺点有：1。集电区外延成本高；2。深槽隔离工艺复杂，而且成本较高，功能单一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是一种SiGeHBT工艺中的PIS电容器打破SiGeHBT工艺中没有PIS电容相关结构的局限，使SiGeHBT工艺增加一种器件选择。
为解决上述技术问题，本发明的SiGeHBT工艺中的PIS电容器，包括：硅衬底、浅沟槽隔离、P阱、P型重掺杂区、氧化层、锗硅外延层、隔离侧墙、接触孔和金属线，所述硅衬底上具有浅沟槽隔离和P阱，所述P阱上具有P型重掺杂区，所述浅沟槽隔离与P阱、P型重掺杂区相邻，所述P型重掺杂区上具有氧化层，所述氧化层上具有锗硅外延层，所述隔离侧墙与氧化层、锗硅外延层相邻，所述P阱和锗硅外延层通过接触孔引出连接金属线作为电容器的两端。
所述P阱中具有硼。
所述P型重掺杂区中具有硼或氟化硼。
所述锗硅外延层中具有硼或氟化硼。
所述氧化层厚度为5纳米～30纳米。
本发明SiGeHBT工艺中的PIS电容器的制作方法，包括：
(1)在硅衬底上注入形成P阱；
(2)制作浅沟槽隔离；
(3)P型重掺杂注入形成P型重掺杂区；
(4)沉积氧化层；
(5)生长锗硅外延层；
(6)刻蚀，隔离墙生成；
(7)将P阱和锗硅外延层通过接触孔引出连接金属线。
实施步骤(1)时，注入杂质为硼，能量为50Kev～500Kev，剂量为5e11cm-2～5e13cm-2。
实施步骤(3)时，注入杂质为硼或者氟化硼，能量为5Kev～50Kev，剂量为5e14cm-2～1e17cm-2。
实施步骤(5)时，注入杂质为硼或者氟化硼，能量条件为5Kev～100Kev、剂量为1e14cm-2～1e17cm-2。
本发明的PIS电容器及其制造方法打破SiGeHBT工艺中没有MOS相关结构的局限，使SiGeHBT工艺增加一种器件选择。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明PIS电容器的示意图。
图2是本发明PIS电容器制作方法的流程图。
图3是本发明制作方法的示意图一，显示步骤(1)～(3)的内容。
图4是本发明制作方法的示意图二，显示步骤(4)的内容。
图5是本发明制作方法的示意图三，显示步骤(5)的内容。
图6是本发明制作方法的示意图四，显示步骤(6)的内容。
附图标记说明
1是硅衬底
2是浅沟槽隔离
3是P阱
4是P型重掺杂区
5是氧化层
6是锗硅外延层
7是隔离侧墙
8是接触孔
9是金属线
具体实施方式
如图1所示，本发明的PIS电容器，包括：
硅衬底1、浅沟槽隔离2、P阱3、P型重掺杂区4、氧化层5、锗硅外延层6、隔离侧墙7、接触孔8和金属线8，所述硅衬底1上具有浅沟槽隔离2和P阱3，所述P阱3上具有P型重掺杂区4，所述浅沟槽隔离2与P阱3、P型重掺杂区4相邻，所述P型重掺杂区4上具有氧化层5，所述氧化层5上具有锗硅外延层6，所述隔离侧墙7与氧化层5、锗硅外延层6相邻，所述P阱3和锗硅外延层6通过接触孔8引出连接金属线9作为电容器的两端。
如图2所示，本发明PIS电容器的制造方法的一实施例，包括：
(1)如图3所示，在硅衬底1上注入形成P阱3；
(2)制作浅沟槽隔离2；
(3)P型重掺杂注入形成P型重掺杂区4；
(4)如图4所示，沉积氧化层5；
(5)如图5所示，生长锗硅外延层6；
(6)如图6所示，刻蚀，隔离墙生成7；
(7)将P阱3和锗硅外延层6通过接触孔7引出连接金属线8，形成如图1所示PIS电容器。
以上通过具体实施方式和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，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。
Claims (9)
1.一种SiGeHBT工艺中的PIS电容器，其特征是，包括：硅衬底、浅沟槽隔离、P阱、P型重掺杂区、氧化层、锗硅外延层、隔离侧墙、接触孔和金属线，所述硅衬底上具有浅沟槽隔离和P阱，所述P阱上具有P型重掺杂区，所述浅沟槽隔离与P阱、P型重掺杂区相邻，所述P型重掺杂区上具有氧化层，所述氧化层上具有锗硅外延层，所述隔离侧墙与氧化层、锗硅外延层相邻，所述P阱和锗硅外延层通过接触孔引出连接金属线作为电容器的两端。
2.如权利要求1所述的PIS电容器，其特征是：所述P阱中具有硼。
3.如权利要求1所述的PIS电容器，其特征是：所述P型重掺杂区中具有硼或氟化硼。
4.如权利要求1所述的PIS电容器，其特征是：所述锗硅外延层中具有硼或氟化硼。
5.如权利要求1所述的PIS电容器，其特征是：所述氧化层厚度为5纳米～30纳米。
6.一种SiGeHBT工艺中的PIS电容器的制作方法，其特征是，包括：
(1)在硅衬底上注入形成P阱；
(2)制作浅沟槽隔离；
(3)P型重掺杂注入形成P型重掺杂区；
(4)沉积氧化层；
(5)生长锗硅外延层；
(6)刻蚀，隔离墙生成；
(7)将P阱和锗硅外延层通过接触孔引出连接金属线。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征是：实施步骤(1)时，注入杂质为硼，能量为50Kev～500Kev，剂量为5e11cm-2～5e13cm-2。
8.如权利要求6所述的制作方法，其特征是：实施步骤(3)时，注入杂质为硼或者氟化硼，能量为5Kev～50Kev，剂量为5e14cm-2～1e17cm-2。
9.如权利要求6所述的制作方法，其特征是：实施步骤(5)时，注入杂质为硼或者氟化硼，能量条件为5Kev～100Kev、剂量为1e14cm-2～1e17cm-2。
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