[发明专利]高频三极管基极与发射极之间侧墙的制作方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体器件技术领域，特别地，涉及一种高频三极管基极与发射极之间侧墙的制作方法。

【背景技术】

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。其一般应用在VHF、UHF、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。

为达到最高的特征频率，必须尽可能降低器件的寄生电容，尽可能将其发射区及基区结深做浅。传统的高频三极管通常采用多晶发射极工艺，减小发射极结深，提升频率。为使性能最优，最前沿的高频三极管对基极也采用多晶工艺处理，采用这种工艺在硅衬底上制作的高频三极管，特征频率可以达到25G。

然而，上述工艺中，最为关键的技术之一就是发射极与基极之间的L型侧墙的工艺制作技术。L型侧墙必须起到隔离P+POLY1基极，POLY2发射极的作用，且在刻蚀的时候能够保证不损伤到下方硅衬底，否则将造成漏电、Beta异常，以及一系列的可靠性问题。特别是，现有工艺中制作L型侧墙可能导致LPTEOS层遭到腐蚀，进而，多晶硅顶部的LPTEOS层厚度将会大幅度变薄，腐蚀后留下来的L型侧墙会对称突出TEOS层，使器件表面的平整度变差，对后续的金属互联也带来不利影响。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提出一种可靠度较高的高频三极管基极与发射极之间侧墙的制作方法。

一种高频三极管基极与发射极之间侧墙的制作方法，其包括如下步骤：

提供衬底，在所述衬底表面形成N型外延层，在所述N型外延层表面形成第一多晶硅层，以及在所述第一多晶硅表面形成第一TEOS层；

利用第一光刻胶刻蚀所述第一多晶硅层及所述第一TEOS层形成贯穿所述第一多晶硅层及所述第一TEOS层的基区沟槽；

对所述第一多晶硅层进行退火扩散从而在所述第一P型多晶硅层下方的N型外延层形成P型扩散区域，利用所述基区沟槽对所述N型外延层进行基区掺杂形成所述基区；

在所述基区上、所述基区沟槽中、所述第一多晶硅层及所述第一TEOS层上依序形成第二多晶硅层及所述第二TEOS层；

干法回刻所述第二多晶硅层，使得位于所述基区沟槽两侧的所述第二TEOS层上形成多晶硅侧墙；及

湿法腐蚀所述第二TEOS层去除所述第一TEOS层上以及所述基区上中间部分的第二TEOS层，而所述多晶硅侧墙接触的第二TEOS层被保留，所述被保留的第二TEOS层作为所述基极与发射极之间侧墙。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

在所述基区、所述多晶硅侧墙、所述基极与发射极之间侧墙及所述第一TEOS层上形成第三多晶硅层。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

对所述第三多晶硅层进行刻蚀，从而将所述第一TEOS层上的部分第三多晶硅层去除，而剩余的所述第三多晶硅层覆盖所述多晶硅侧墙、所述基极与发射极之间侧墙及邻近所述基极与发射极之间侧墙的部分第一TEOS层上。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

对第三多晶硅进行砷掺杂及退火工艺从而在所述基区表面形成发射区。

在一种实施方式中，所述第二多晶硅的厚度在2000埃至4000埃的范围内。

在一种实施方式中，所述第二TEOS层的厚度在300埃至800埃的范围内。

在一种实施方式中，干法回刻所述第二多晶硅层的步骤中是采用化学性刻蚀回刻所述第二多晶硅层。

在一种实施方式中，湿法腐蚀所述第二TEOS层的步骤中采用的腐蚀溶液为1:50的DHF溶液。

在一种实施方式中，所述多晶硅侧墙在所述基区的投影完全覆盖所述所述基极与发射极之间侧墙。

在一种实施方式中，所述衬底为P型衬底，所述第一多晶硅层为P型多晶硅。

相较于现有技术，本发明高频三极管基极与发射极之间侧墙的制作方法中，采用干法回刻所述第二多晶硅层，使得位于所述基区沟槽两侧的所述第二TEOS层上形成多晶硅侧墙，由于干法回刻时，所述第二多晶硅层对底部第二TEOS层的选择比极高，底部的第二TEOS层基本不会被刻蚀，从而可以提高器件的可靠性。

进一步地，采用所述第二多晶硅层的干法回刻时采用化学性刻蚀，对底部基本不存在Plasma损伤，更有助提高器件的可靠性。