专利汇可以提供高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种高压太赫兹应变SiGe/InGaP 异质结 双极晶体管及其制备方法。InGaP材料具备InP材料高的载流子迁移率和GaP材料宽的禁带宽度特性,因此本发明利用InGaP作为集电区,可以同时提高器件的 频率 和功率特性,使得该器件可以实现太赫兹频段芯片的系统集成,进一步的本发明利用“能带工程”的优势,采用In1-xGaxP(x=0~1)作为SiGe-HBT的集电区材料,适当的选择In和Ga的组分摩尔比x,使得其和亚集电区材料SiGe具有相同的晶格常数,可以有效地提高InGaP和SiGe材料的界面特性。,下面是高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管,其特征在于,所述双极晶体管选取晶向为(001)的N型掺杂的单晶Si衬底;在所述单晶Si衬底上外延一层Ge组分渐变的N型SiGe层,作为亚集电区,并在所述SiGe层右侧区域进行N+掺杂;在所述SiGe层表面淀积一层1-2微米厚的SiO2层以定义有源区的位置;在所述有源区依次外延作为集电区的N型InGaP层,作为基区的P型SiGe层和本征Si帽层;在所述器件表面淀积氮化物和氧化层以及边墙氧化层,在所述边墙氧化层上淀积多晶硅作为发射极;进而选择性外延多晶硅作为非本征基区;淀积非本征基区的边墙氧化层;分别刻蚀发射区、非本征基区和亚集电区,并淀积金属硅化物,以形成发射极、基极和集电极接触。
2.根据权利要求1所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管,其特征在于,采用In1-xGaxP,作为SiGe-HBT的集电区材料,并选择In和Ga的组分摩尔比x,0≤x≤1,使得所述集电区材料和所述亚集电区材料SiGe具有相同的晶格常数。
3.根据权利要求1所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管,其特征在于,采用SiGe/Si结构异质外延InGaP材料作为集电区。
4.根据权利要求1所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管,其特征在于,在所述有源区采用MBE的方法依次外延作为集电区的N型InGaP层,P型SiGe层和本征Si帽层。
5.一种高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管制备方法,其特征在于,其包括以下具体步骤:
步骤1,选取单晶硅掺杂浓度为1015cm-3、晶向为(001)的初始材料,作为衬底;
步骤2,在N掺杂的单晶Si衬底上,淀积厚度为50纳米的SiO2层;
步骤3,采用Mask1,光刻所述SiO2层,然后选择性外延一层Ge组分渐变的N型SiGe层作为异质结双极晶体管的亚集电区,且所述N型SiGe层顶层的Ge组分为20%;
步骤4,采用Mask2,在所述SiGe层的右侧进行离子注入,形成N+区;
步骤5,在所述步骤4得到的器件上表面淀积1-2微米厚的SiO2层;
步骤6,采用Mask3,刻蚀并定义有源区的位置,依次选择性外延作为集电区的N型InGaP层、P型基区SiGe层和本征Si帽层;
步骤7,在所述步骤6形成的器件表面依次淀积氮化物层和氧化物层,采用Mask4和Mask5刻蚀所述氮化物层和氧化物层;
步骤8,在所述步骤7形成的器件表面淀积氧化层,采用Mask6刻蚀所述氧化层,以形成EB边墙氧化层;
步骤9,在所述氧化层选择性外延N+多晶硅发射区,并进行CMP后形成N+发射区;
步骤10,在所述步骤9得到的器件表面外延一层氧化层,作为发射区的表面覆盖层;
步骤11,刻蚀所述步骤7中的氮化物层,然后采用Mask7刻蚀所述步骤8中氧化层;
步骤12,在所述步骤11得到的器件上表面选择性淀积P+多晶硅层,采用Mask8,刻蚀所述P+多晶硅层后形成器件的非本征基区;
步骤13,在所述步骤12得到的器件上表面淀积氧化层,并采用Mask9,刻蚀氧化层,以形成边墙氧化层;
步骤14,刻蚀发射区、非本征基区和亚集电区,并淀积硅化物以形成金属接触,进而形成集电极接触、基区接触和发射区接触。
6.根据权利要求5所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管制备方法,其特征在于,所述步骤6中,在有源区采用MBE的方法进行选择性外延。
7.根据权利要求5所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管制备方法,其特征在于,所述步骤6中,适当的选择In和Ga的组分摩尔比,使得所述集电区材料和所述亚集电区材料SiGe具有相同的晶格常数。
8.根据权利要求5所述的高压太赫兹应变SiGe/InGaP异质结双极晶体管制备方法,其特征在于,所述步骤6中,采用SiGe/Si结构异质外延InGaP材料作为集电区。
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