CN102412313B

CN102412313B - 一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容及其制作方法

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Publication number: CN102412313B
Application number: CN201110311539.5A
Authority: CN
Inventors: 刘冬华; 段文婷; 钱文生; 胡君; 石晶
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: CN102412313A

Abstract

本发明公开了一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容,包括轻掺杂的P型衬底上形成有集电区，所述集电区上形成有介质层，所述介质层上形成有多晶硅层，其中：所述多晶硅层由接触孔引出作为MOS可变电容的一端，所述轻掺杂的P型衬底上部形成有N型赝埋层连接所述集电区，所述N型赝埋层由深接触孔引出作为MOS可变电容的另一端。本发明还公开了一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容的制作方法。本发明的MOS可变电容打破了现有SiGe HBT器件结构中没有MOS相关结构的局限，能做为MOS可变电容使用。

Description

一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容。本发明还涉及一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容的制作方法

背景技术

在射频应用中，随着技术的进步需要越来越高的器件特征频率，RFCMOS(射频互补金属氧化层半导体场效晶体管)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，要实现40GHz以上的特征频率其先进工艺的研发成本是非常高。化合物半导体能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。

SiGe HBT(硅锗异质结双极晶体管)是常用超高频器件的选择。首先，SiGe HBT利用SiGe(硅锗)与Si(硅)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，SiGe HBT利用SiGe基区的高掺杂，降低基区电阻，提高特征频率；再次SiGe工艺基本与硅工艺相兼容，目前SiGe HBT已经成为超高频器件的主力军。

常规的SiGe HBT采用高掺杂的集电区埋层，以降低集电区电阻；采用深槽隔离降低集电区和衬底之间的寄生电容，改善HBT(异质结双极晶体管)的频率特性。目前，此种常规的SiGe HBT器件往往只应用于射频领域，功能单一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容。打破了现有SiGe HBT器件结构中没有MOS相关结构的局限。本发明还提供了一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容的制作方法。

为解决上述技术问题本发明的MOS可变电容，包括轻掺杂的P型衬底上形成有集电区，所述集中电区上形成有介质层，所述介质层上形成有多晶硅层，其中：

所述多晶硅层由接触孔引出作为MOS可变电容的一端，所述轻掺杂的P型衬底上部形成有N型赝埋层连接所述集电区，所述N型赝埋层由深接触孔引出作为MOS可变电容的另一端。

所述多晶硅层注入杂质为磷或砷。

所述集电区注入杂质为磷或砷。

所述介质层厚度为5纳米至30纳米。

本发明的MOS可变电容制作方法，包括：

(1)在轻掺杂的P型衬底刻蚀浅槽用作隔离；

(2)进行N型赝埋层注入；

(3)进行集电区注入；

(4)在集电区上形成氧化层；

(5)在氧化层上形成外延层；

(6)刻蚀去除外延层和氧化层；

(7)在集电区上形成介质层；

(8)沉积多晶硅层；

(9)将多晶硅层利用接触孔引出，将N型赝埋层利用深接触孔引出。

其中，实施步骤(3)时，注入杂质为磷或砷，注入能量为50Kev～500Kev，剂量为5e11cm^-2～5e13cm^-2。

其中，实施步骤(7)时，所述介质层厚度为5纳米至30纳米。

其中，实施步骤(8)时，注入杂质为磷或砷，注入能量为50Kev至500Kev，剂量为1e14cm^-2至1e17cm^-2。

本发明的MOS可变电容及其制作方法，打破了现有SiGe HBT器件结构中没有MOS相关结构的局限，能做为MOS可变电容使用。

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是一种现有SiGe HBT器件结构示意图。

图2是本发明的SiGe HBT器件结构示意图。

图3是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(一)，其显示步骤(1)的内容。

图4是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(二)，其显示步骤(2)的内容。

图5是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(三)，其显示步骤(3)的内容。

图6是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(四)，其显示步骤(4)和(5)的内容。

图7是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(五)，其显示步骤(6)和(7)的内容。

图8是本发明的MOS可变电容制作方法示意图(六)，其显示步骤(8)的内容。

附图标记说明

1是浅槽 2是N型赝埋层，

3是集电区 4是外延层

5是介质层 6是多晶硅层

7是侧墙 8是深接触孔

9是接触孔 10是金属连线

11是氧化层。

具体实施方式

如图2所示，本发明的MOS可变电容，包括：轻掺杂的P型衬底上形成有集电区3，集中电区3上形成有介质层5，介质层5上形成有多晶硅层6，其中：

多晶硅层6由接触孔9引出作为MOS可变电容的一端，轻掺杂的P型衬底上部形成有N型赝埋层2连接所述集电区3，N型赝埋层4由深接触孔8引出作为MOS可变电容的另一端。

本发明的MOS可变电容制作方法，包括：

(1)如图3所示，在轻掺杂的P型衬底刻蚀浅槽1用作隔离；

(2)如图4所示，进行N型赝埋层2注入；

(3)如图5所示，进行集电区3注入，注入杂质为磷，注入能量为50Kev，剂量为5e11cm^-2；

(4)如图6所示，在集电区3上形成氧化层11；

(5)在氧化层11上形成外延层4；

(6)如图7所示，刻蚀去除外延层4和氧化层11；

(7)在集电区3上形成介质层5，介质层厚度为5纳米；

(8)如图8所示，沉积多晶硅层6，注入杂质为磷，注入能量为50Kev，剂量为1e14cm^-2。

(9)将多晶硅层6利用接触孔8引出作为MOS电容的一端，将N型赝埋层2利用深接触孔9引出作为MOS电容的另一端，形成如图2所示器件结构。

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

1.一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容,包括轻掺杂的P型衬底上形成有集电区，所述集电区上形成有介质层，所述介质层上形成有多晶硅层，其特征是：

2.如权利要求1所述的MOS可变电容，其特征是：所述多晶硅层注入杂质为磷或砷。

3.如权利要求1所述的MOS可变电容，其特征是：所述集电区注入杂质为磷或砷。

4.如权利要求1所述的MOS可变电容，其特征是：所述介质层厚度为5纳米至30纳米。

5.一种采用SiGe HBT工艺的MOS可变电容的制作方法，包括以下步骤：

（1）在轻掺杂的P型衬底刻蚀浅槽用作隔离；

（2）进行N型赝埋层注入；

（3）进行集电区注入；

（4）在集电区上形成氧化层；

（5）在氧化层上形成外延层；

（6）刻蚀去除外延层和氧化层；

（7）在集电区上形成介质层；

（8）沉积多晶硅层；

（9）将多晶硅层利用接触孔引出，将N型赝埋层利用深接触孔引出。

6.如权利要求5所述的制作方法，其特征是：实施步骤（3）时，注入杂质为磷或砷，注入能量为50Kev～500Kev，剂量为5e11cm^-2～5e13cm^-2。

7.如权利要求5所述的制作方法，其特征是：实施步骤（7）时，所述介质层厚度为5纳米至30纳米。

8.如权利要求5所述的制作方法，其特征是：实施步骤（8）时，注入杂质为磷或砷，注入能量为50Kev至500Kev，剂量为1e14cm^-2至1e17cm^-2。