The invention discloses a manufacturing method of a self aligned germanium HBT device using non selective epitaxy. The first layer of SiO2 layer is deposited, the epitaxial window of the germanium single crystal is opened, the germanium silicon epitaxial layer is not selectively grown, and the second layers of SiO2 layer and polycrystalline silicon layer are deposited in the upper end of the germanium silicon epitaxial layer, and the photolithography and dry etching of the SiO2/ are made. Polysilicon overlapped; the first ion implantation was carried out; the third layers of SiO2 layer were deposited, the side wall was formed and the second outer base areas were implanted; the fourth layer of SiO2 layer was deposited; the flat organic medium layer was deposited at the upper end of the fourth layer SiO2 layer; the organic medium layer and the two layer of polysilicon at the top of the organic medium layer and two were used for the recovery method. The silicon oxide layer is removed, dry etching polysilicon, dry etching opens the emitter window, and then forms the inner wall, forming emitter and base. The invention can be integrated with the existing CMOS technology simply, and is easy to form a technological process suitable for mass production.
【技术实现步骤摘要】
采用非选择性外延的自对准锗硅HBT器件的制造方法
本专利技术涉及半导体集成电路领域,特别是涉及一种采用非选择性外延的自对准锗硅HBT(锗硅异质结双极型三极管)器件的制造方法。
技术介绍
采用P型多晶硅抬高外基区,发射极和外基区之间采用内侧墙的自对准器件结构,可以同时降低基极电阻和基极-集电极电容,这样的锗硅异质结双极型三极管(HBT)器件可以得到大于300GHz的最高振荡频率fmax,其性能可以和III-V器件相当,被广泛用于光通信和毫米波应用。SiGeHBT器件采用较小能带宽度的掺有杂质硼的锗硅碳合金为基极,由于发射极和基极有能带差,可以在保证同样的直流电流放大倍数HFE时采用较高的基区掺杂,从而得到较高的fmax。基极电阻包括外基区电阻和本征基区电阻(发射极下的电阻),是提升fmax的重要的参数,要降低基极电阻,要尽可能提高基区的掺杂浓度,及降低发射极窗口和侧墙的宽度。锗硅HBT的截止频率fT和最高振荡频率由以下公式表征:现有技术中有两种方案来形成自对准的锗硅HBT器件,一是选择性锗硅外延方案,结合图1-3所示,工艺流程如下:在形成集电极后,淀积SiO2(二氧化硅)/重掺硼多晶硅/SiO2/SiN(氮化硅)/SiO2叠层,然后打开发射极窗口,干法刻蚀停在底层SiO2上。湿法刻蚀和清洗后,选择性外延(只在有源区和多晶硅区)生长锗硅,然后淀积介质和反刻形成内侧墙。湿法刻蚀和清洗后,淀积重掺杂砷多晶硅,然后刻蚀发射极和基极多晶硅形成发射极和基极。另一种方案采用非选择性锗硅外延,结合图4-6所示,工艺流程如下:在形成集电极后,采用非选择性外延方法生长锗硅层,然 ...
【技术保护点】
1.一种采用非选择性外延的自对准锗硅HBT器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、在形成集电极后,淀积第一层二氧化硅SiO2层,打开锗硅单晶外延窗口,在去除所述锗硅单晶外延窗口内的二氧化硅SiO2层和清洗后,非选择性生长锗硅外延层;步骤2、在所述锗硅外延层上端,依次淀积第二层二氧化硅SiO2层、多晶硅层,即淀积SiO2/多晶硅叠层;步骤3、用牺牲发射极窗口光刻和干法刻蚀所述二氧化硅SiO2/多晶硅叠层,停在第二层二氧化硅SiO2层,除发射极区域外其余区域全部刻除;步骤4、用二氟化硼或硼离子进行第一次外基区离子注入;步骤5、淀积第三层二氧化硅SiO2层,回刻形成侧墙,用硼离子进行第二次外基区离子注入;步骤6、淀积第四层二氧化硅SiO2层;步骤7、在所述第四层二氧化硅SiO2层的上端,淀积平坦化的有机介质层;步骤8、用回刻方法将多晶硅顶端的有机介质层和二氧化硅层去除;步骤9、干法刻蚀多晶硅,干刻将发射极窗口打开;步骤10、在所述发射极窗口内淀积氮化硅SiN/二氧化硅SiO2叠层或无定型硅,回刻形成内侧墙;步骤11、湿法刻蚀和清洗所述发射极窗口后,在该发射极窗口内淀积重掺杂砷多晶硅 ...
【技术特征摘要】
1.一种采用非选择性外延的自对准锗硅HBT器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、在形成集电极后,淀积第一层二氧化硅SiO2层,打开锗硅单晶外延窗口,在去除所述锗硅单晶外延窗口内的二氧化硅SiO2层和清洗后,非选择性生长锗硅外延层;步骤2、在所述锗硅外延层上端,依次淀积第二层二氧化硅SiO2层、多晶硅层,即淀积SiO2/多晶硅叠层;步骤3、用牺牲发射极窗口光刻和干法刻蚀所述二氧化硅SiO2/多晶硅叠层,停在第二层二氧化硅SiO2层,除发射极区域外其余区域全部刻除;步骤4、用二氟化硼或硼离子进行第一次外基区离子注入;步骤5、淀积第三层二氧化硅SiO2层,回刻形成侧墙,用硼离子进行第二次外基区离子注入;步骤6、淀积第四层二氧化硅SiO2层;步骤7、在所述第四层二氧化硅SiO2层的上端,淀积平坦化的有机介质层;步骤8、用回刻方法将多晶硅顶端的有机介质层和二氧化硅层去除;步骤9、干法刻蚀多晶硅,干刻将发射极窗口打开;步骤10、在所述发射极窗口内淀积氮化硅SiN/二氧化硅SiO2叠层或无定型硅,回刻形成内侧墙;步骤11、湿法刻蚀和清洗所述发射极窗口后,在该发射极窗口内淀积重掺杂砷多晶硅,然后刻蚀发射极和基极多晶硅形成发射极和基极。2.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:周正良,
申请(专利权)人:上海华虹宏力半导体制造有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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