高频三极管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高频三极管及其制作方法。所述制作方法获得的高频三极管包括衬底，位于所述衬底的上表面的外延层，所述外延层内形成有外基区和基区，所述基区内还形成有发射区；位于所述外延层的上表面的多晶硅岛，所述多晶硅岛包括第一基极多晶硅；位于所述外延层的上表面的介质层，所述介质层内形成有贯穿所述介质层的发射极接触孔，所述发射极接触孔内填充有发射极多晶硅，所述发射极多晶硅的上表面覆盖有第二金属硅化物层；位于所述介质层的上表面的基极和发射极；位于所述衬底的下表面的集电极。本发明专利技术所述高频三极管结构不仅具有超高的工作频率，而且具有更低的器件制作成本，更高的集成度，更强的电流能力。

【技术实现步骤摘要】
高频三极管及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，尤其是一种高频三极管及其制作方法。
技术介绍
高频三极管区别于普通三极管的特征主要是其晶体管特征尺寸小、击穿电压低、特征频率极高，制作工艺难度大。一般，所述高频三极管应用在甚高频(VeryHighFrequency,VHF)、特高频(UltraHighFrequency,UHF)、有线电视网(CommunityAntennaTelevision,CATV)、无线遥控、射频模块等高频宽带低噪声放大器上，这些使用场合大都用在低电压、小信号、小电流、低噪声条件下。请参阅图1，传统高频三极管包括P型衬底1’、在所述衬底1’上表面成的N-型外延层2’、在所述衬底1’中形成的N+型掩埋层3’、在所述外延层2’内形成并延伸至所述掩埋层3’中的集电极磷桥4’、贯穿所述外延层2’及掩埋层3’并延伸至所述衬底1’中的两个隔离沟槽5’、在所述外延层2’的表面形成的基区6’、在所述基区6’两侧的外基区7’、在所述基区6’的表面的发射区8’、在所述外延层2’表面的场氧化层9’、在所述外延层2’表面且连接所述基区6’的第一侧墙10’和第二侧墙11’、在所述外延层2’表面且连接所述发射区8’的发射极多晶硅12’、在所述外延层2’表面且连接所述外基区7’的基极多晶硅13’、连接所述发射极多晶硅12’的发射极14’、连接所述基极多晶硅13’的基极15’、连接所述集电极磷桥4’的集电极16’。传统高频三极管结构较为复杂，在制作所述传统高频三极管的过程中，不仅需要制作所述场氧化层9’以便于形成所述外基区7’，同时还需要采用双层隔离侧墙刻蚀工艺形成所述第一侧墙10’和所述第二侧墙11’，而为了降低集电极电阻，还需要采用埋层工艺制作连接所述集电极磷桥4’的所述掩埋层3’，从而导致制作工艺难度大，并且成本高。此外，传统高频三极管的集电极、发射极、基极之间的间距较大，结构不够紧凑，集成度不高，电流能力偏弱。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、制作难度较低的高频三极管。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：该高频三极管，包括：第一导电类型的衬底；位于所述衬底的上表面的第一导电类型的外延层，所述外延层内形成有第二导电类型的外基区和连接所述外基区的第二导电类型的基区，所述外基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度高于所述基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度；所述基区内还形成有第一导电类型的发射区；位于所述外延层的上表面的多晶硅岛，所述多晶硅岛包括与所述外基区连接且掺杂第二导电类型的杂质的第一基极多晶硅；位于所述外延层的上表面且厚度大于或等于所述多晶硅岛的高度的介质层，所述介质层内形成有贯穿所述介质层的接触孔，所述接触孔包括对应所述发射区的发射极接触孔，所述发射极接触孔内填充有掺杂第一导电类型的杂质的发射极多晶硅，所述发射极多晶硅的上表面覆盖有第二金属硅化物层；位于所述介质层的上表面的基极和发射极，所述基极与所述多晶硅岛连接，所述发射极与所述发射极多晶硅连接；位于所述衬底的下表面的集电极。另外，本专利技术还提供所要求保护的高频三极管的制作方法，其包括以下步骤：S01：提供第一导电类型的衬底，并在所述衬底的上表面生长第一导电类型的外延层；S02：在所述外延层的上表面生长第一多晶硅层；S03：向所述第一多晶硅层注入第二导电类型的杂质并在所述第一多晶硅层内形成多晶硅掺杂区；S04：对所述第一多晶硅层进行局部贯穿刻蚀并形成位于所述外延层的上表面的多晶硅岛；S05：高温热处理，使所述多晶硅掺杂区中的第二导电类型的杂质在所述第一多晶硅层中扩散并将所述第一多晶硅层转化为掺杂第二导电类型的杂质的第一基极多晶硅，同时所述第二导电类型的杂质扩散至所述外延层中并形成位于所述外延层内的第二导电类型的外基区；S06：对所述外延层局部掺杂第二导电类型的杂质，形成位于所述外延层内且连接所述外基区的第二导电类型的基区，所述基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度低于所述外基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度；S07：在所述外延层的上表面生长厚度大于或等于所述多晶硅岛的高度的介质层；S08：刻蚀所述介质层并形成贯穿所述介质层的发射极接触孔，所述发射极接触孔对应所述基区；S09：在所述发射极接触孔内填充掺杂高浓度的第一导电类型杂质的多晶硅，并形成位于所述发射极接触孔内的发射极多晶硅；S10：在所述介质层的上表面生长第一金属层；S11：采用快速热处理在所述发射极多晶硅的上表面形成第二金属硅化物层，并同时形成位于所述基区内的第一导电类型的发射区；S12：在所述介质层的上表面形成与所述多晶硅岛连接的基极和与所述发射极多晶硅连接的发射极；S13：在所述衬底的下表面生长集电极。与现有技术相比，本专利技术具有下述有益效果：本专利技术所述高频三极管结构不仅具有超高的工作频率，而且具有更低的器件制作成本，更高的集成度，更强的电流能力。相比较传统的高频三极管，其省去了埋层工艺，省去了工艺极为复杂的双层隔离侧墙刻蚀工艺，省去了场氧化层，器件结构更为紧凑也省去了两侧的沟槽隔离结构，从而具有更低的制造难度，更低的生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统高频三极管的剖面结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的高频三极管的剖面结构示意图；图3是本专利技术一实施例提供的高频三极管的制作方法的流程示意图；图4至图18是本专利技术一实施例提供的高频三极管的形成过程的剖面结构示意图。附图标记说明：3’：埋层；4’：集电极磷桥；5’：隔离沟槽；9’：场氧化层；10’：第一隔离侧墙；11’：第二隔离侧墙；13’：基极多晶硅；1’、10：衬底；2’、20：外延层；7’、21：外基区；6’、22：基区；8’、23：发射区；30：多晶硅岛；30a：第一多晶硅层；30b：第一金属氧化物层；30c：多晶硅掺杂区；31：第一基极多晶硅；40：介质层；41：接触孔；411：发射极接触孔；412：基极接触孔；42：第二多晶硅层；12’、421：发射极多晶硅；422：第二基极多晶硅；43：第一金属层；431：第二金属硅化物层；432：第三金属硅化物层；50：第二金属层；15’、51：基极；14’、52：发射极；16’、53：集电极。具体实施方式本专利技术主要针对传统的高频三极管结构较为复杂、制作难度高的问题提供一种解决方案。为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频三极管，其特征在于，包括：第一导电类型的衬底；位于所述衬底的上表面的第一导电类型的外延层，所述外延层内形成有第二导电类型的外基区和连接所述外基区的第二导电类型的基区，所述外基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度高于所述基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度；所述基区内还形成有第一导电类型的发射区；位于所述外延层的上表面的多晶硅岛，所述多晶硅岛包括与所述外基区连接且掺杂第二导电类型的杂质的第一基极多晶硅；位于所述外延层的上表面且厚度大于或等于所述多晶硅岛的高度的介质层，所述介质层内形成有贯穿所述介质层的接触孔，所述接触孔包括对应所述发射区的发射极接触孔，所述发射极接触孔内填充有掺杂第一导电类型的杂质的发射极多晶硅，所述发射极多晶硅的上表面覆盖有第二金属硅化物层；位于所述介质层的上表面的基极和发射极，所述基极与所述多晶硅岛连接，所述发射极与所述发射极多晶硅连接；位于所述衬底的下表面的集电极。

【技术特征摘要】
1.一种高频三极管，其特征在于，包括：第一导电类型的衬底；位于所述衬底的上表面的第一导电类型的外延层，所述外延层内形成有第二导电类型的外基区和连接所述外基区的第二导电类型的基区，所述外基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度高于所述基区中第二导电类型的杂质的掺杂浓度；所述基区内还形成有第一导电类型的发射区；位于所述外延层的上表面的多晶硅岛，所述多晶硅岛包括与所述外基区连接且掺杂第二导电类型的杂质的第一基极多晶硅；位于所述外延层的上表面且厚度大于或等于所述多晶硅岛的高度的介质层，所述介质层内形成有贯穿所述介质层的接触孔，所述接触孔包括对应所述发射区的发射极接触孔，所述发射极接触孔内填充有掺杂第一导电类型的杂质的发射极多晶硅，所述发射极多晶硅的上表面覆盖有第二金属硅化物层；位于所述介质层的上表面的基极和发射极，所述基极与所述多晶硅岛连接，所述发射极与所述发射极多晶硅连接；位于所述衬底的下表面的集电极。2.根据权利要求1所述的高频三极管，其特征在于，所述多晶硅岛还包括位于所述第一基极多晶硅上表面的第一金属硅化物层。3.根据权利要求1所述的高频三极管，其特征在于，所述介质层覆盖在所述外延层和所述多晶硅岛的上表面，所述接触孔还包括对应所述多晶硅岛的基极接触孔，所述基极接触孔内填充有掺杂第一导电类型的杂质的第二基极多晶硅，所述第二基极多晶硅的上表面覆盖有第三金属硅化物层。4.一种高频三极管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：提供第一导电类型的衬底，并在所述衬底的上表面生长第一导电类型的外延层；S02：在所述外延层的上表面生长第一多晶硅层；S03：向所述第一多晶硅层注入第二导电类型的杂质并在所述第一多晶硅层的表面形成多晶硅掺杂区；S04：对所述第一多晶硅层进行局部贯穿刻蚀并形成位于所述外延层的上表面的多晶硅岛；S05：高温热处理，使所述多晶硅掺杂区中的第二导电类型的杂质在所述第一多晶硅层中扩散并将所述第一多晶硅层转化为掺杂第二导电类型的杂质的第一基极多晶硅，同时所述第二导电类型的杂质扩散至所述外延层中并形成位于所述外延层内的第二导电类型的外基区；S06：对所述外延层局部掺杂第二导电类型的杂质，形成位于所述外延层内且连接所述外基区的第二导电类型的基区，所述基区中第二导电类型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市心版图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44