【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件及集成电路工艺设计和制造领域，具体涉及一种锗硅异质结双极晶体管及其制造方法。
技术介绍
1、基于各向同性腐蚀氮化硅内侧墙的选择性锗硅外延内基区自对准锗硅异质结双极晶体管001的结构如图1所示。该异质结双极晶体管001的关键工艺步骤在于，如图2a和图2b所示(所述关键工艺步骤前后的器件结构示意图分别见图2a和图2b)，通过各向同性腐蚀氮化硅内侧墙1，利用集电区选择性硅外延层2生长时精密控制厚度在所述氮化硅内侧墙1底部预留的狭缝空隙4，实现“掏底”腐蚀掉部分所述氮化硅内侧墙1并露出外基区多晶硅层3的部分侧壁，该工艺复杂度和难度是相当高的，工艺可控性、重复性以及均匀性则会相应较差。
2、本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题的至少之一，本申请实施例提供一种锗硅异质结双极晶体管及其制造方法。
2、根据本申请实施例的第一方面，本申请提供一种锗硅异质结双极晶体管，包括：
3、衬底；
4、导电类型与衬底相反的重掺杂硅集电区，形成在所述衬底上侧；
5、场区介质层，形成在所述衬底上侧；
6、第一氧化硅层，形成在所述重掺杂硅集电区和所述场区介质层上侧；
7、导电类型与重掺杂硅集电区相同的硅外延集电区，形成在所述重掺杂硅集电区上侧；
8、导电类型与重掺杂硅集电区相反的重
9、导电类型与多晶硅外基区相同的锗硅基区，包括锗硅外延内基区和锗硅连接基区，所述锗硅外延内基区形成在所述硅外延集电区上侧，所述锗硅连接基区形成在所述第一氧化硅层上侧且在所述锗硅外延内基区和所述多晶硅外基区之间；
10、第二氧化硅层，形成在所述多晶硅外基区和氮化硅层之间；
11、氮化硅层，形成在所述第二氧化硅层和多晶硅发射区之间；
12、氮化硅内侧墙，形成在所述锗硅连接基区上侧；
13、l形氧化硅内侧墙，形成在所述锗硅外延内基区上侧和所述氮化硅内侧墙的内侧和上侧；
14、导电类型与重掺杂硅集电区相同的重掺杂多晶硅发射区，形成在所述氮化硅层、l形氧化硅内侧墙以及锗硅外延内基区的上侧；
15、导电类型与多晶硅发射区相同的重掺杂单晶发射区，形成在所述l形氧化硅内侧墙之间的所述锗硅外延内基区中；其中，
16、所述第一氧化硅层靠近所述硅外延集电区和多晶硅外基区处形成有一凹陷结构，所述锗硅连接基区形成在所述第一氧化硅层的凹陷结构上侧。
17、在一些实施例中，还包括：
18、介质外侧墙，形成在所述第一氧化硅层、多晶硅外基区、第二氧化硅层、氮化硅层以及多晶硅发射区外侧。
19、在一些实施例中，还包括：
20、自对准硅化物层，形成在所述多晶硅发射区以及所述多晶硅外基区上侧，且被所述介质外侧墙自对准地隔离开。
21、根据本申请实施例的第二方面，本申请提供一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法，包括：
22、提供硅基双极晶体管基础结构，其中，所述硅基双极晶体管基础结构包括衬底以及形成在所述衬底上的导电类型与衬底相反的重掺杂硅集电区以及场区介质层；
23、在所述硅基双极晶体管基础结构上依次淀积形成第一氧化硅层、导电类型与重掺杂硅集电区相反的重掺杂多晶硅外基区、第二氧化硅层以及氮化硅层；
24、沿所述氮化硅层、第二氧化硅层和所述多晶硅外基区的厚度方向形成集电区窗口，使所述第一氧化硅层部分露出；
25、刻蚀所述集电区窗口下方的第一氧化硅层，使所述重掺杂硅集电区部分露出；
26、以露出的重掺杂硅集电区为籽晶，进行选择性硅外延集电区生长，使得所述硅外延集电区上表面与所述第一氧化硅层的上表面平齐；
27、在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅层，使所述第三氧化硅层的厚度等于后续锗硅外延内基区的厚度；
28、在所述第三氧化硅层上侧的所述集电区窗口内边缘形成氮化硅内侧墙；
29、湿法腐蚀掉所述第三氧化硅层，并通过一定的过腐蚀腐蚀掉所述第一氧化硅层与所述硅外延集电区及多晶硅外基区相接处，形成一凹陷结构；
30、以露出的硅外延集电区和多晶硅外基区为籽晶进行导电类型与多晶硅外基区相同的锗硅基区生长，得到所述硅外延集电区上侧的锗硅外延内基区以及连接所述多晶硅外基区和所述锗硅外延内基区的锗硅连接基区；
31、在所述氮化硅内侧墙内侧形成l形氧化硅内侧墙；
32、淀积形成导电类型与重掺杂硅集电区相同的多晶硅发射区；
33、进行快速热退火，使得多晶硅发射区内的杂质扩散进入所述锗硅外延内基区形成导电类型与多晶发射区相同的重掺杂单晶发射区。
34、在一些实施例中，刻蚀所述集电区窗口下方的第一氧化硅层，使所述重掺杂硅集电区部分露出，包括：
35、先淀积牺牲氮化硅层、再各向异性干法刻蚀所述牺牲氮化硅层，在集电区窗口边缘形成牺牲氮化硅内侧墙；
36、以所述氮化硅层和所述牺牲氮化硅内侧墙为掩蔽各向异性干法刻蚀第一氧化硅层，使得所述集电区窗口下的第一氧化硅层的底部剩余一定厚度的氧化硅层；
37、以所述氮化硅层和所述牺牲氮化硅内侧墙为掩蔽各向同性湿法腐蚀第一氧化硅层，完全腐蚀光所述底部剩余的氧化硅层，使所述重掺杂硅集电区部分露出，同时第一氧化硅层的内侧部也被腐蚀掉相应厚度。
38、在一些实施例中，在以露出的重掺杂硅集电区为籽晶，进行硅外延集电区生长，使得所述硅外延集电区上表面与所述第一氧化硅层的上表面平齐之后，在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅层之前，所述方法还包括：
39、以所述氮化硅层、所述第二氧化硅层、所述多晶硅外基区和所述牺牲氮化硅内侧墙为掩蔽，对所述硅外延集电区进行选择性注入集电区离子注入，注入杂质的导电类型与所述重掺杂硅集电区相同。
40、在一些实施例中，在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅层，使所述第三氧化硅层的厚度等于后续锗硅外延内基区的厚度，包括：
41、湿法腐蚀掉所述牺牲氮化硅内侧墙；
42、淀积厚度超过所述多晶硅外基区、所述第二氧化硅层和所述氮化硅层总厚度的第三氧化硅层；
43、以所述氮化硅层为停止层，平坦化回刻所述第三氧化硅层；
44、以所述氮化硅层为掩蔽继续各向异性干法刻蚀所述第三氧化硅层，使所述第三氧化硅层的剩余厚度等于后续锗硅外延内基区的厚度。
45、在一些实施例中，在所述氮化硅内侧墙内侧形成l形氧化硅内侧墙，包括：
46、淀积第四氧化硅层；
47、在所述第四氧化硅层上淀积多晶硅层；
48、各向异性干法刻蚀所述多晶硅层，形成多晶硅内侧墙；
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【技术保护点】
1.一种锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，还包括：
4.一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，刻蚀所述集电区窗口下方的第一氧化硅层，使所述重掺杂硅集电区部分露出，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在以露出的重掺杂硅集电区为籽晶，进行硅外延集电区生长，使得所述硅外延集电区上表面与所述第一氧化硅层的上表面平齐之后，在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅层之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅层，使所述第三氧化硅层的厚度等于后续锗硅外延内基区的厚度，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述氮化硅内侧墙内侧形成L形氧化硅内侧墙，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，淀积形成导电类型与重掺杂硅集电
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在去掉发射极光刻胶之后，在进行快速热退火之前，所述方法还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在形成介质外侧墙之后，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的锗硅异质结双极晶体管，其特征在于，还包括：
4.一种锗硅异质结双极晶体管的制造方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，刻蚀所述集电区窗口下方的第一氧化硅层，使所述重掺杂硅集电区部分露出，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在以露出的重掺杂硅集电区为籽晶，进行硅外延集电区生长，使得所述硅外延集电区上表面与所述第一氧化硅层的上表面平齐之后，在所述硅外延集电区上表面形成第三氧化硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：付军，赵悦，郑凯，周亦康，
申请(专利权)人：北方集成电路技术创新中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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