1.一种三维应变Si双极结型晶体管,其特征在于:在第一方向上,包括依次设置的p型+Si衬底、n发射区、SiO2浅沟道隔离结构、SiO2层、鳍型半导体p型基区、SiGe应变外延层和n型集电区,所述第一方向为由所述衬底指向所述n型集电区的方向;所述鳍型半导体p型基区上设置有所述n型集电区;
所述SiO2层上设置有发射极接触,所述SiGe应变外延层上设置有基极接触,所述n型集电区上设置有集电极接触;
所述SiC应变外延层对所述鳍型半导体p型基区和所述n型集电区同时施加单轴拉应力。
+
2.如权利要求1所述的三维应变Si双极结型晶体管,其特征在于:所述n发射区与所述鳍型半导体p型基区宽度相同。
3.如权利要求1所述的三维应变Si双极结型晶体管,其特征在于:所述鳍型半导体p型基区包括本征基区和非本征基区,所述本征基区与所述n型集电区接触,所述本征基区由n型集电区三面包裹,所述n型集电区在三个方向从所述鳍型半导体p型基区抽取电子;所述非本征基区包裹于SiGe应变外延层内。
+
4.如权利要求2所述的三维应变Si双极结型晶体管,其特征在于:所述n发射区宽度为
10nm~20nm;所述鳍型半导体p型基区宽度为10nm~20nm,所述鳍型半导体p型基区高度为
21nm~41nm。
5.一种制备权利要求1~4中任一项的三维应变Si双极结型晶体管的方法,其特征在于:所述方法与22nm鳍型场效应晶体管制备工艺相兼容。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:步骤1:在衬底上依次淀积硬掩膜版和多晶硅辅助层;
步骤2:对所述多晶硅辅助层进行光刻和刻蚀处理,在所述硬掩膜版和处理后的多晶硅辅助层上淀积SiO2层;
步骤3:对所述SiO2层进行刻蚀形成SiO2侧墙,去除所述多晶硅辅助层;
步骤4:以SiO2侧墙为掩膜版进行向下刻蚀形成有源区;
步骤5:去除所述SiO2侧墙,淀积SiO2填充层,填充所述有源区;
步骤6:对所述SiO2填充层回刻,使有源区凸出SiO2表面,控制鳍型半导体高度;去除硬掩膜版;
步骤7:对所述鳍型半导体进行处理,形成发射极接触区域;淀积阻挡层;
步骤8:对所述阻挡层进行处理,对所述SiO2填充层进行光刻和刻蚀,形成SiO2辅助层;
步骤9:以SiO2辅助层和阻挡层为掩膜版对鳍型半导体进行刻蚀,去除所述SiO2辅助层,+将未被阻挡层覆盖的鳍型半导体区域定义为发射区,对所述发射区域进行离子注入形成n发射区;
步骤10:去除所述鳍型半导体上的阻挡层;
步骤11:淀积SiO2,对所述SiO2回刻形成SiO2浅沟槽隔离,有源区凸出浅沟槽隔离的区域定义为基区,对凸出的鳍型半导体进行离子注入形成p型基区;
步骤12:表面淀积SiO2和Si3N4作为停止层;
步骤13:在停止层上淀积SiO2牺牲层,通过掩膜版光刻和刻蚀SiO2牺牲层形成凹槽,同时使有源区暴露;
步骤14:在所述凹槽中选择性外延生长Si作为集电区;
步骤15:去除剩余的SiO2牺牲层和作为停止层的Si3N4和SiO2后,对集电区进行离子注+入,形成轻掺杂n—型集电区区域,再对集电区进行离子注入,形成重掺杂n集电区区域;
步骤16:淀积SiO2层,并在集电区形成侧墙隔离层;
步骤17:去除在集电区的非本征基区的SiO2,并外延生长SiGe应变层;
步骤18:在非本征基区外的SiGe应变层上方形成基极接触;
步骤19:在集电区上方通过光刻和刻蚀出窗口形成集电极接触;
步骤20:在所述发射极接触区域上方刻蚀SiO2层形成窗口,淀积多晶硅形成发射极接触。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述衬底为p型掺杂的单晶硅,所述衬底
15 ‑3
的掺杂浓度为10 cm ;所述硬掩膜版为SiO2和Si3N4。
8.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述SiO2填充层利用等离子体化学气相沉积方法进行淀积。
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9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述n 型集电区区域掺杂浓度为10 cm‑3 + 18 ‑3 + —,所述n 集电区区域掺杂浓度为10 cm ,所述n集电区区域和所述n 型集电区区域组成n型集电区。
+
10.如权利要求6~9中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述n发射区掺杂浓度为
18 ‑3 16 ‑3
10 cm ,所述鳍型半导体p型基区的掺杂浓度为10 cm 。