[發(fā)明專利]SiGe異質結雙極晶體管中的遷移率增強

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680031187.5
• 申請日: 2006-08-25
• 公開（公告）號: CN101589460A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 杜里塞蒂·奇達姆巴拉奧;托馬斯·N·亞當
• 申請（專利權）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L31/072
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張 波

1.一種異質結雙極晶體管，包括集電極區(qū)域、基極區(qū)域、非本征基極區(qū)域、以及發(fā)射極區(qū)域，其中所述基極區(qū)域包括含SiGe層，其中所述含SiGe層具有不大于100nm的厚度和與所述厚度相關的預定臨界鍺含量，其中所述含SiGe層的預定臨界鍺含量不小于10atomic％，以及其中所述含SiGe層具有不小于預定臨界鍺含量的80％的平均鍺含量的鍺含量分布。

2.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述含SiGe層的鍺含量分布是臺階式的或漸變的，且其中所述含SiGe層中的平均鍺含量通過在整個含SiGe層上對鍺含量積分，以確定層內的積分鍺含量，并且將所述積分鍺含量除以所述層的厚度而確定。

3.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述含SiGe層中的平均鍺含量不小于所述預定臨界鍺含量的90％。

4.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述含SiGe層中的平均鍺含量不小于所述預定臨界鍺含量的95％。

5.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述含SiGe層中的平均鍺含量不小于所述預定臨界鍺含量的99％。

6.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述含SiGe層具有不大于50nm的厚度，且其中所述含SiGe層的預定臨界鍺含量不小于17atomic％。

7.如權利要求1所述的異質結雙極晶體管，其中所述基極區(qū)域包括兩個外延半導體層，且其中所述含SiGe層夾置在所述兩個外延半導體層之間。

8.如權利要求7所述的異質結雙極晶體管，其中所述兩個外延半導體層都本質上由硅構成。

9.一種提高具有不大于100nm的厚度的含SiGe基極層的異質結雙極晶體管的載流子遷移率的方法，同時沒有改變所述基極層的準穩(wěn)態(tài)漂移電場，包括：

測量所述含SiGe基極層的厚度；

基于所述含SiGe基極層的厚度計算臨界鍺含量，其中所述含SiGe基極層的計算的臨界鍺含量不小于約10atomic％；

測量所述含SiGe基極層中的鍺含量以確定所述含SiGe基極層的鍺含量分布；以及

通過以足夠的量均勻地增加所述含SiGe基極層中的鍺含量來改變所述含SiGe層的鍺含量分布，以使得改變的鍺含量分布具有不小于所述計算的臨界鍺含量的80％。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述改變的鍺含量分布具有不小于所述計算的臨界鍺含量的90％的平均鍺含量。

11.如權利要求9所述的方法，其中所述改變的鍺含量分布具有不小于所述計算的臨界鍺含量的95％的平均鍺含量。

12.如權利要求9所述的方法，其中所述改變的鍺含量分布具有不小于所述計算的臨界鍺含量的99％的平均鍺含量。

13.如權利要求9所述的方法，其中所述含SiGe層具有漸變的或臺階式的鍺含量分布，且其中所述平均鍺含量通過在整個含SiGe基極層上對鍺含量積分，以確定積分鍺含量，并且將所述積分鍺含量除以所述含SiGe基極層的厚度而確定。

14.如權利要求9所述的方法，其中所述含SiGe層具有不大于50nm的厚度，且其中所述含SiGe層的計算的臨界鍺含量不小于17atomic％。

15.如權利要求9所述的方法，其中所述異質結雙極晶體管還包括兩個外延半導體層，且其中所示含SiGe基極層夾置在所述兩個外延半導體層之間。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述兩個外延半導體層的鍺含量在所述含SiGe基極層中的鍺含量分布改變之后保持不變。

17.如權利要求15所述的方法，其中所述兩個外延半導體層的鍺含量以如所述含SiGe基極層中的相同的量均勻地增加。