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随着现今通信技术的迅猛发展,对半导体各类器件的要求日益增高,而且由于现今通信技术对高频带下高性能以及低成本的射频(RF)组件的需求,以及这些性能上全新且更具挑战的要求,很多传统的Si材料器件已经无法满足和适应。为了与传统的Si工艺兼容,降低制造成本,并且适应对器件低成本高性能的追求,SiGe/Si器件被提出并逐渐实现量产。由于SiGe异质结双极型器件既能像GaAs器件一样满足射频器件对高性能要求,又可以与Si工艺兼容且具有低成本的优点,已经迅速成为国内和国外相关领域研究热点之一。本论文与拥有较成熟的锗硅BiCMOS工艺流程和技术的海外半导体公司合作,开发设计出可量产的0.35 μm SiGe BiCMOS工艺流程,并开发设计出先进的半导体器件结构。该工艺和流程基于N型的外延制备衬底、先进的深沟隔离、SiGe外延基极和多晶硅发射极,采用集电区选择性注入和砷共注式多晶硅发射极,能大幅度提高器件性能和工艺可实现性。考虑到与Si CMOS器件结构的兼容,将CMOS栅氧层、多晶硅栅和SiGe HBT外基区有效结合,减少了工艺步骤,提高了工艺集成度。如何提高SiGe异质结双极型晶体管(SiGe HBT)性能是本论文研究的重点,而且重点分析的是通过工艺集成的优化设计来进行器件性能上的提升。通过详细的理论分析和精确的实验测试数据,提出了SiGe HBT优化设计方案,这方案是基于0.35 μm SiGe BiCMOS工艺流程的。主要包括：(1)增加和提高SiGe HBT晶体管电流增益线性度的优化方法；(2)降低锗硅合金层生长前氧化膜残留微缺陷的综合优化方法。依据以上优化设计原则,设计出了电学特性优异,可大规模量产的SiGe HBT器件。经过本论文所述的器件设计与工艺优化,SiGe HBT的性能得到了较为显著的提高。