Si Ge(硅锗合金)Bi CMOS工艺集成技术,是在制造电路结构中的双极晶体管时,在硅基区材料中加入一定含量的锗,形成应变硅异质结构晶体管,以改善双极晶体管特性的一种硅基工艺集成技术。对硅锗合金Bi CMOS工艺的核心器件——锗硅异质结双极晶体管Si Ge HBT的关键工艺模块,包括收集区、基区、发射区和深槽隔离的器件结构与制作工艺进行了研究与探讨。对常用的3种Si Ge Bi CMOS工艺集成技术BBGate工艺、BAGate工艺和BDGate工艺,进行了工艺集成技术难点与关键工艺方面的研究,并比较了各种工艺流程的优缺点及其适用范围。
短沟效应是MOS器件特征尺寸缩小面对的关键挑战之一。Halo结构能够有效抑制短沟效应,合理的Halo区掺杂分布可以改善小尺寸器件性能。在对Halo注入条件进行优化的过程中,不仅考虑了Halo注入倾角和注入能量对器件常温特性和高低温特性的影响,还考虑到工艺波动,比较了多晶条宽变化对器件参数的影响。为了增加不同条件的可比性,以室温下的饱和电流作为基准,通过调节注入剂量,使不同Halo注入条件在室温下的饱和电流都相等。结果表明,对于130 nm多晶栅长,注入倾角60°,注入能量100 Ke V时器件特性有最好的温度稳定性和工艺容宽。
