双极晶体管器件及其制作方法与流程

本发明属于集成电路制造，具体涉及一种双极晶体管器件及其制作方法。

背景技术：

1、集成双极型晶体管(bjt)和金属氧化物半导体场效应晶体管(简称场效应晶体管)的bicmos集成电路器件，既兼备双极型晶体管和场效应晶体管两大种类晶体管的技术优点，又具有很高的集成度，半导体产业已经制造和应用bicmos器件长达数十年。

2、双极晶体管是由两个彼此非常接近的p-n结组成的半导体器件，典型的双极晶体管包括三个器件区域及端极：发射极、基极和集电极。如果发射极和集电极是n型掺杂，基极是p型掺杂，则器件是“npn”晶体管。可选的，如果使用相反的掺杂结构，则器件是“pnp”晶体管。

3、一种双极晶体管的制作过程中，在发射极窗口中湿法刻蚀衬底表面的氧化层的工艺中，湿法刻蚀液对氧化层向下腐蚀暴露出衬底的同时，对氧化层周侧也有损伤，即氧化层向两侧钻刻形成凹陷，此凹陷的存在不利于后续在湿法刻蚀后的发射极窗口中填充发射极。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双极晶体管器件及其制作方法，通过形成第二侧墙作为阻挡层，湿法刻蚀过程中损耗牺牲了第二侧墙，保护了第二侧墙下方的第一隔离层，避免湿法刻蚀过程中第一隔离层被侧掏。形成第一隔离层的侧壁规则，有利于后续发射极的填充。

2、本发明提供一种双极晶体管器件的制作方法，包括：

3、提供衬底，所述衬底中形成有外集电极区，所述外集电极区的衬底表面形成有第一隔离层；所述衬底表面依次形成有外基区层和第二隔离层，所述外基区层和所述第二隔离层中形成有开口，所述开口暴露出所述第一隔离层；所述开口的侧壁形成有第一侧墙；

4、形成第二侧墙，所述第二侧墙覆盖所述第一侧墙靠下部分的侧壁，所述第二侧墙的底部位于所述第一隔离层上；

5、湿法刻蚀所述第一隔离层暴露出所述衬底；

6、形成发射极，所述发射极填充湿法刻蚀后的所述第一侧墙和所述第一隔离层围成的发射极窗口。

7、进一步的，形成所述第二侧墙，具体包括：

8、形成侧墙材料层，所述侧墙材料层至少覆盖所述第一侧墙的侧壁以及暴露出的所述第一隔离层；

9、干法刻蚀所述侧墙材料层，暴露出部分所述第一隔离层，刻蚀剩余的所述侧墙材料层为所述第二侧墙。

10、进一步的，干法刻蚀所述侧墙材料层形成所述第二侧墙的工艺包括：刻蚀气体为多氟氟基气体、氯基气体和辅助气体的混合气体。

11、进一步的，所述多氟氟基气体为sif4、nf3、sf6、cf4、cf3i、chf3、ch3f、ch2f2、c2f6、c2f6、c3f8、c4f8的一种或几种的组合。

12、进一步的，湿法刻蚀后暴露出的所述第一隔离层的侧壁垂直于所述衬底表面。

13、进一步的，所述外基区层和所述发射极的材质均为多晶硅。

14、进一步的，所述第一隔离层的材质包括氧化硅或氮氧化硅。

15、进一步的，位于所述外集电极区两侧的所述衬底中形成有集电极引出区，所述外集电极区与所述集电极引出区之间的所述衬底中形成有隔离区。

16、进一步的，形成发射极之后，还包括：

17、刻蚀所述第二隔离层和所述外基区层，形成外基区，所述外基区覆盖部分所述外集电极区和部分所述隔离区，且暴露出所述集电极引出区。

18、本发明还提供一种双极晶体管器件，包括：

19、衬底，所述衬底中形成有外集电极区；所述衬底表面依次形成有外基区层和第二隔离层，所述外基区层和所述第二隔离层中形成有开口，所述开口两侧的侧壁均形成有堆叠的第一隔离层和第一侧墙；所述第一隔离层和所述第一侧墙围成的发射极窗口内填充有发射极，所述发射极位于所述外集电极区的衬底表面。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、本发明提供一种双极晶体管器件及其制作方法，包括：提供衬底，衬底中形成有外集电极区，外集电极区的衬底表面形成有第一隔离层；衬底表面依次形成有外基区层和第二隔离层，外基区层和第二隔离层中形成有开口，开口暴露出第一隔离层；开口的侧壁形成有第一侧墙；形成第二侧墙，第二侧墙覆盖第一侧墙靠下部分的侧壁，湿法刻蚀第一隔离层暴露出衬底；形成发射极。本发明在形成第一侧墙之后，湿法刻蚀之前形成第二侧墙，湿法刻蚀过程中第二侧墙作为阻挡层，湿法刻蚀过程中损耗牺牲了第二侧墙，保护了第二侧墙下方的第一隔离层，避免湿法刻蚀过程中第一隔离层被侧掏。形成第一隔离层的侧壁规则，有利于后续发射极的填充。

技术特征：

1.一种双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，形成所述第二侧墙，具体包括：

3.如权利要求2所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，干法刻蚀所述侧墙材料层形成所述第二侧墙的工艺包括：刻蚀气体为多氟氟基气体、氯基气体和辅助气体的混合气体。

4.如权利要求3所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，所述多氟氟基气体为sif4、nf3、sf6、cf4、cf3i、chf3、ch3f、ch2f2、c2f6、c2f6、c3f8、c4f8的一种或几种的组合。

5.如权利要求1所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，湿法刻蚀后暴露出的所述第一隔离层的侧壁垂直于所述衬底表面。

6.如权利要求1所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，所述外基区层和所述发射极的材质均为多晶硅。

7.如权利要求1所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，所述第一隔离层的材质包括氧化硅或氮氧化硅。

8.如权利要求1所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，位于所述外集电极区两侧的所述衬底中形成有集电极引出区，所述外集电极区与所述集电极引出区之间的所述衬底中形成有隔离区。

9.如权利要求8所述的双极晶体管器件的制作方法，其特征在于，形成发射极之后，还包括：

10.一种双极晶体管器件，其特征在于，采用如权利要求1至9任意一项的方法制成，包括：

技术总结
本发明提供一种双极晶体管器件及其制作方法，包括：提供衬底，衬底中形成有外集电极区，外集电极区的衬底表面形成有第一隔离层；衬底表面依次形成有外基区层和第二隔离层，外基区层和第二隔离层中形成有开口，开口暴露出第一隔离层；开口的侧壁形成有第一侧墙；形成第二侧墙，第二侧墙覆盖第一侧墙靠下部分的侧壁，湿法刻蚀第一隔离层暴露出衬底；形成发射极。本发明在形成第一侧墙之后，湿法刻蚀之前形成第二侧墙，湿法刻蚀过程中第二侧墙作为阻挡层，湿法刻蚀过程中损耗牺牲了第二侧墙，保护了第二侧墙下方的第一隔离层，避免湿法刻蚀过程中第一隔离层被侧掏。形成第一隔离层的侧壁规则，有利于后续发射极的填充。

技术研发人员：许秀秀,吴建荣,李镇圻
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11