The invention discloses a process method of self aligned germanium HBT device using non selective epitaxy. After forming a collector, the first layer of SiO2 layer is deposited, the germanium silicon epitaxial layer is not selectively grown; the SiO2/ polysilicon /SiO2 stack is deposited; the lithography and dry etching of SiO2/ polysilicon / SiO2 stack; and the deposition of fourth layers of SiO2 layer, engraving. Forming a side wall; selective growth of single crystal or polysilicon layer in the active region and then deposition of fifth layers of SiO2 layer; deposition of a flat organic medium layer; removal of the organic medium layer and the fifth layer of the polysilicon top; opening the emitter window; forming the inner wall; and deposition of heavy doped arsenic polysilicon in the emitter window. Etching emitter and base polysilicon form 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器件的工艺方法
本专利技术涉及本导体集成电路领域,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)器件的工艺方法。
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,然后 ...
【技术保护点】
1.一种采用非选择性外延的自对准锗硅HBT器件的工艺方法,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、第三层二氧化硅SiO2层,即淀积二氧化硅SiO2/多晶硅/二氧化硅SiO2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/二氧化硅SiO2叠层,停在第三层二氧化硅SiO2层,除发射极区域外其余区域全部刻除;步骤4、淀积第四层二氧化硅SiO2层,回刻形成侧墙,同时要保证多晶硅上有二氧化硅SiO2留存;步骤5、在有源区二氧化硅去除后,侧墙和多晶硅顶部留存二氧化硅SiO2,在有源区选择性生长单晶或多晶硅层,再淀积第五层二氧化硅SiO2层,所述第五层二氧化硅SiO2层覆盖器件的全部上端面;步骤6、在所述第五层二氧化硅SiO2层的上端,淀积平坦化的有机介质层;步骤7、用回刻方法把多晶硅顶端的有机介质层和第五层二氧化硅SiO2层去除;步骤8、干法刻蚀多晶硅,干刻 ...
【技术特征摘要】
1.一种采用非选择性外延的自对准锗硅HBT器件的工艺方法,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、第三层二氧化硅SiO2层,即淀积二氧化硅SiO2/多晶硅/二氧化硅SiO2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/二氧化硅SiO2叠层,停在第三层二氧化硅SiO2层,除发射极区域外其余区域全部刻除;步骤4、淀积第四层二氧化硅SiO2层,回刻形成侧墙,同时要保证多晶硅上有二氧化硅SiO2留存;步骤5、在有源区二氧化硅去除后,侧墙和多晶硅顶部留存二氧化硅SiO2,在有源区选择性生长单晶或多晶硅层,再淀积第五层二氧化硅SiO2层,所述第五层二氧化硅SiO2层覆盖器件的全部上端面;步骤6、在所述第五层二氧化硅SiO2层的上端,淀积平坦化的有机介质层;步骤7、用回刻方法把多晶硅顶端的有机介质层和第五层二氧化硅SiO2层去除;步骤8、干法刻蚀多晶硅,干刻将发...
【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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