本發(fā)明涉及集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種三極管基區(qū)的制作方法。
背景技術(shù):
在射頻三極管的制造過程中,為了達(dá)到形成基區(qū)和發(fā)射區(qū)淺結(jié)的目的,需要通過多晶硅中的摻雜離子向外延層中擴(kuò)散的方式來實(shí)現(xiàn),所以外延層表面一部分區(qū)域要與基區(qū)對(duì)應(yīng)摻雜的多晶硅接觸,另一部分區(qū)域要去發(fā)射區(qū)對(duì)應(yīng)摻雜的多晶硅接觸。
如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)制作三極管的過程是這樣的,a、在硅襯底1上依此形成外延層2、第一氧化層3、第一氮化硅層4;b、對(duì)第一氮化硅層4的兩側(cè)進(jìn)行刻蝕;c、加厚第一氧化層3的兩側(cè),形成場(chǎng)區(qū)氧化層5;d、去除第一氮化硅層4和第一氮化硅層4下方的薄的第一氧化層3;e、在場(chǎng)區(qū)氧化層5上形成第一多晶硅層6,對(duì)第一多晶硅層6進(jìn)行p+注入,在第一多晶硅層6上形成第三氧化層7;f、刻蝕預(yù)設(shè)p-基區(qū)201對(duì)應(yīng)位置的第三氧化層7和第一多晶硅層6;g、對(duì)p-基區(qū)201進(jìn)行p型離子注入并進(jìn)行退火,形成p-基區(qū)201和p+基區(qū)202;h、在p-基區(qū)201上生長(zhǎng)氧化層,并刻蝕形成側(cè)墻8;i、在第三氧化層7上形成第二多晶硅層9,對(duì)第二多晶硅層9進(jìn)行刻蝕,并進(jìn)行n+注入;j、通過退火形成n+發(fā)射區(qū)203。
由于第一多晶硅層和外延層的成份都是硅,所以傳統(tǒng)的三極管的制作方法,在刻蝕第一多晶硅層時(shí),刻蝕工藝無法準(zhǔn)確控制在刻蝕完第一多晶硅層后不刻蝕到外延層,所以傳統(tǒng)的三極管的制作方法很容易損傷到外延層,影響三極管器件的電學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何在刻蝕多晶硅層時(shí)不損傷與多晶硅層接觸的外延層表面。
為此目的,本發(fā)明提出了一種三極管基區(qū)的制作方法,包括:
刻蝕預(yù)設(shè)p-基區(qū)上方的部分第一多晶硅層以及所述部分第一多晶硅層上方的全部第二氮化硅層;
對(duì)刻蝕后保留的部分所述第一多晶硅層進(jìn)行氧化形成第二氧化層;
通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層。
優(yōu)選地,所述保留的部分第一多晶硅層的厚度為0.01um~0.10um。
優(yōu)選地,所述對(duì)保留的部分第一多晶硅層進(jìn)行氧化的溫度在900℃以下。
優(yōu)選地,所述對(duì)保留的部分第一多晶硅層進(jìn)行氧化的時(shí)間是根據(jù)所述保留的部分第一多晶硅的厚度決定的。
優(yōu)選地,在所述刻蝕預(yù)設(shè)p-基區(qū)上方的部分第一多晶硅層以及所述部分第一多晶硅層上方的全部第二氮化硅層之前還包括:
在硅襯底上依次形成外延層、第一氧化層、第一氮化硅層;
刻蝕所述第一氮化硅層的兩端,并進(jìn)一步形成場(chǎng)區(qū)氧化層;
去除所述第一氮化硅層和所述第一氮化硅層下方的所述第一氧化層;
在所述場(chǎng)區(qū)氧化層上形成所述第一多晶硅層,對(duì)所述第一多晶硅層注入p型離子,在所述第一多晶硅層上形成所述第二氮化硅層。
優(yōu)選地,在所述通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層之后還包括:
對(duì)所述預(yù)設(shè)p-基區(qū)注入p型離子,并進(jìn)行退火處理,在所述外延層的基區(qū)形成p-基區(qū)和p+基區(qū);
在所述p-基區(qū)上生長(zhǎng)氧化層,并進(jìn)行刻蝕,形成側(cè)墻;
在所述第二氮化硅層上形成第二多晶硅層,對(duì)所述第二多晶硅層 注入n型離子,并進(jìn)行刻蝕;
通過退火在所述p-基區(qū)內(nèi)形成n+發(fā)射區(qū)。
優(yōu)選地,所述去除所述第一氮化硅層和所述第一氮化硅層下方的所述第一氧化層具體包括:通過熱磷酸腐蝕去除所述第一氮化硅層;通過氫氟酸腐蝕去除所述第一氮化硅層下方的所述第一氧化層。
本發(fā)明還提供了另一種三極管基區(qū)的制作方法,其特征在于,包括:
刻蝕預(yù)設(shè)n-基區(qū)上方的部分第一多晶硅層以及所述部分第一多晶硅層上方的全部第二氮化硅層;
對(duì)刻蝕后保留的部分所述第一多晶硅層進(jìn)行氧化形成第二氧化層;
通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層。
優(yōu)選地,在所述刻蝕預(yù)設(shè)n-基區(qū)上方的部分第一多晶硅層以及所述部分第一多晶硅層上方的全部第二氮化硅層之前還包括:
在硅襯底上依次形成外延層、第一氧化層、第一氮化硅層;
刻蝕所述第一氮化硅層的兩端,并進(jìn)一步形成場(chǎng)區(qū)氧化層;
去除所述第一氮化硅層和所述第一氮化硅層下方的所述第一氧化層;
在所述場(chǎng)區(qū)氧化層上形成所述第一多晶硅層,對(duì)所述第一多晶硅層注入n型離子,在所述第一多晶硅層上形成所述第二氮化硅層。
優(yōu)選地,在所述通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層之后還包括:
對(duì)所述預(yù)設(shè)n-基區(qū)注入n型離子,并進(jìn)行退火處理,在所述外延層的基區(qū)形成n-基區(qū)和n+基區(qū);
在所述n-基區(qū)上生長(zhǎng)氧化層,并進(jìn)行刻蝕,形成側(cè)墻;
在所述第二氮化硅層上形成第二多晶硅層,對(duì)所述第二多晶硅層注入p型離子,并進(jìn)行刻蝕;
通過退火在所述n-基區(qū)內(nèi)形成p+發(fā)射區(qū)。
本發(fā)明所提供的一種三極管基區(qū)的制作方法,在刻蝕外延層表面的多晶硅時(shí),留下少部分多晶硅層,并將留下的少部分多晶硅層在氧化后通過濕法腐蝕去除,所以本發(fā)明所提供的三極管基區(qū)的制作方法避免了現(xiàn)有干法刻蝕多晶硅層時(shí)對(duì)外延層的損傷,本發(fā)明通過濕法腐蝕去除氧化后的多晶硅層,不會(huì)造成對(duì)外延層表面的損傷,因此采用本發(fā)明制作三極管器件,優(yōu)化了三極管器件的電學(xué)性能參數(shù)。
附圖說明
通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn),附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制,在附圖中:
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)制作三極管的流程示意圖;
圖2示出了本發(fā)明一種三極管基區(qū)的制作方法的流程示意圖;
圖3示出了本發(fā)明一種實(shí)施方式的流程示意圖;
圖4示出了本發(fā)明另一種實(shí)施方式的流程示意圖;
圖5示出了本發(fā)明另一種三極管基區(qū)的制作方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖2所示,本發(fā)明提供了一種三極管基區(qū)的制作方法,包括:刻蝕預(yù)設(shè)p-基區(qū)201上方的部分第一多晶硅層6以及所述部分第一多晶硅層6上方的全部第二氮化硅層11;對(duì)刻蝕后保留的部分所述第一多晶硅層6進(jìn)行氧化形成第二氧化層10;通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層10。
本發(fā)明在刻蝕第二氮化硅層11和第一多晶硅層6時(shí),沒有像現(xiàn)有技術(shù)一樣,將預(yù)設(shè)p-基區(qū)上方的第二氮化硅層11和第一多晶硅層6完全刻蝕,而是留下了少部分的第一多晶硅6,其中較優(yōu)的,保留的部分第一多晶硅層6的厚度可以為0.01um~0.10um。然后可以通過低溫濕法氧化,將留下的少部分的第一多晶硅層6氧化成二氧化硅,其中,氧化的溫度越低越好,其中較優(yōu)的,對(duì)保留的部分第一多晶硅層6進(jìn) 行氧化的溫度可以在900℃以下。其中,對(duì)保留的部分第一多晶硅層6進(jìn)行氧化的時(shí)間是根據(jù)保留的部分第一多晶硅6的厚度決定的。然后通過濕法腐蝕去除形成的二氧化硅,因此,外延層2的表面不會(huì)受到因?yàn)閷?duì)第一多晶硅層6的干法刻蝕帶來損傷。通過上述方式,本發(fā)明提供的三極管基區(qū)的制作方法可以保證外延層表面的完整性,不會(huì)被刻蝕,也不會(huì)有任何損傷。
如圖3所示,本發(fā)明提供的三極管基區(qū)的制作方法,在刻蝕預(yù)設(shè)p-基區(qū)201上方的部分第一多晶硅層6以及所述部分第一多晶硅層6上方的全部第二氮化硅層11之前還包括:
在硅襯底1上依次形成外延層2、第一氧化層3、第一氮化硅層4;
刻蝕第一氮化硅層4的兩端,并進(jìn)一步形成場(chǎng)區(qū)氧化層5;
去除第一氮化硅層4和第一氮化硅層4下方的第一氧化層3;
在場(chǎng)區(qū)氧化層5上形成第一多晶硅層6,對(duì)第一多晶硅層6注入p型離子,并在第一多晶硅層6上形成第二氮化硅層11。
具體的,形成第一氧化層3的溫度控制在900~1200℃,第一氧化層3的厚度可以是0.05~0.50um,在第一氧化層3上形成第一氮化硅層4的溫度控制在600~900℃,第一氮化硅層4的厚度可以為0.10~0.50um。場(chǎng)區(qū)氧化層5是厚度較大的氧化層,場(chǎng)區(qū)氧化層5的厚度可以為0.1~2.0um,場(chǎng)區(qū)氧化層5的生長(zhǎng)溫度為900~1200℃。
其中較優(yōu)的,去除第一氮化硅層4和第一氮化硅層4下方的第一氧化層3具體包括:通過熱磷酸腐蝕去除第一氮化硅層4;通過氫氟酸腐蝕去除第一氮化硅層4下方的第一氧化層3。其中較優(yōu)的,第一多晶硅層6的生長(zhǎng)溫度是500~800℃,第一多晶硅6的厚度可以是0.1~1.0um,對(duì)第一多晶硅層6注入的p型離子可以是硼離子,劑量為1.0e14~1.0e16個(gè)/cm2,能量為60kev~120kev。其中,在第一多晶硅層6上形成第二氮化硅層11,第二氮化硅層11的生長(zhǎng)溫度可以是300~900℃,厚度可以為0.10~0.50um。
如圖4所示,本發(fā)明提供的三極管基區(qū)的制作方法,在通過濕法腐蝕去除第二氧化層10之后還包括:
對(duì)預(yù)設(shè)p-基區(qū)201注入p型離子,并進(jìn)行退火處理,在所述外延層2的基區(qū)形成p-基區(qū)201和p+基區(qū)202;
在p-基區(qū)201上生長(zhǎng)氧化層,并進(jìn)行刻蝕,形成側(cè)墻8;
在第二氮化硅層11上形成第二多晶硅層9,對(duì)第二多晶硅層9注入n型離子,并進(jìn)行刻蝕;
通過退火在p-基區(qū)201內(nèi)形成n+發(fā)射區(qū)203。
具體的,在預(yù)設(shè)p-基區(qū)201注入的p型離子可以是硼離子,注入劑量可以是1.0e12~1.0e14個(gè)/cm2,能量為60kev~120kev,由于預(yù)設(shè)p-基區(qū)201上方的第一多晶硅層6已經(jīng)完全刻蝕,所以在退火之后,可以在外延層2表面的基區(qū)形成p-基區(qū)201和p+基區(qū)202。其中較優(yōu)的,形成第二多晶硅層9的厚度為0.1~1.0um,第二多晶硅層9的生長(zhǎng)溫度為500~800℃,對(duì)第二多晶硅層9注入大劑量n型離子,注入n型離子的劑量可以為1.0e14~1.0e16個(gè)/cm2,能量為60kev~120kev。其中,注入的n型離子可以是磷離子或砷離子。在經(jīng)過退火之后,第二多晶硅層9中注入的大量n型離子進(jìn)入p-基區(qū)201最終形成n+發(fā)射區(qū)203,其中,退火的溫度可以為800~1200℃,時(shí)間可以為1~60分鐘。
采用上述三極管基區(qū)的制作方法可以制作npn型的射頻三極管。
另外,如圖5所示,本發(fā)明還提供了另一種三極管基區(qū)的制作方法,包括:刻蝕預(yù)設(shè)n-基區(qū)204上方的部分第一多晶硅層6以及所述部分第一多晶硅層6上方的全部第二氮化硅層11;對(duì)刻蝕后保留的部分所述第一多晶硅層6進(jìn)行氧化形成第二氧化層10;通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層10。
其中,如圖3所示,在刻蝕預(yù)設(shè)n-基區(qū)204上方的部分第一多晶硅層6以及所述部分第一多晶硅層6上方的全部第二氮化硅層11之前還包括:
在硅襯底1上依次形成外延層2、第一氧化層3、第一氮化硅層4;
刻蝕第一氮化硅層4的兩端,并進(jìn)一步形成場(chǎng)區(qū)氧化層5;
去除第一氮化硅層4和第一氮化硅層4下方的第一氧化層3;
在場(chǎng)區(qū)氧化層5上形成第一多晶硅層6,對(duì)第一多晶硅層6注入n型離子,并在第一多晶硅層6上形成第二氮化硅層11。
其中,在所述通過濕法腐蝕去除所述第二氧化層10之后還包括:
對(duì)預(yù)設(shè)n-基區(qū)204注入n型離子,并進(jìn)行退火處理,在所述外延層2的基區(qū)形成n-基區(qū)204和n+基區(qū)205;
在n-基區(qū)204上生長(zhǎng)氧化層,并進(jìn)行刻蝕,形成側(cè)墻8;
在第二氮化硅層11上形成第二多晶硅層9,對(duì)第二多晶硅層9注入p型離子,并進(jìn)行刻蝕;
通過退火在n-基區(qū)204內(nèi)形成p+發(fā)射區(qū)206。
采用上述三極管基區(qū)的制作方法可以制作pnp型的射頻三極管。
本發(fā)明所提供的一種三極管基區(qū)的制作方法,在刻蝕外延層表面的多晶硅時(shí),留下少部分多晶硅層,并將留下的少部分多晶硅層在氧化后通過濕法腐蝕去除,所以本發(fā)明所提供的三極管基區(qū)的制作方法避免了現(xiàn)有干法刻蝕多晶硅層時(shí)對(duì)外延層的損傷,本發(fā)明通過濕法腐蝕去除氧化后的多晶硅層,不會(huì)造成對(duì)外延層表面的損傷,因此采用本發(fā)明制作三極管器件,優(yōu)化了三極管器件的電學(xué)性能參數(shù)。
雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型,這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。