[發明專利]使用選擇性介質淀積的雙極晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 200810081207.0
• 申請日: 2008-02-19
• 公開（公告）號: CN101257044A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: B·T·弗格利;D·V·霍拉克;古川俊治
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L21/331
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 于靜;楊曉光

1.一種半導體結構，包括：

半導體襯底，包括集電極區域和位于所述集電極區域之上并接觸所述集電極區域的內部基極表面區域；

垂直間隔物層，位于所述半導體襯底上，所述垂直間隔物層具有對準所述內部基極表面區域的孔，所述孔具有嵌入到所述孔的側壁內并對準所述孔的側壁的水平間隔物層；以及

發射極層，位于所述孔內并接觸所述內部基極表面區域。

2.根據權利要求1的半導體結構，其中所述半導體結構包括n-p-n雙極晶體管。

3.根據權利要求1的半導體結構，其中所述半導體結構包括p-n-p雙極晶體管。

4.根據權利要求1的半導體結構，其中所述內部基極表面區域包括硅鍺合金材料。

5.根據權利要求1的半導體結構，其中所述垂直間隔物層包括氧化物介質材料以及所述水平間隔物層包括氮化物介質材料。

6.根據權利要求1的半導體結構，其中所述發射極層的一部分還接觸所述垂直間隔物層的頂表面。

7.根據權利要求6的半導體結構，其中接觸所述垂直間隔物層的所述頂表面的所述發射極層的所述部分包括多晶材料，以及接觸所述內部基極區域的所述發射極層的一部分包括單晶材料。

8.一種用于制造半導體結構的方法，包括以下步驟：

使用位于半導體襯底上的屏蔽介質層上的離子注入掩模層注入橫向連接至內部基極表面區域的外部基極區域，所述半導體襯底具有位于所述離子注入掩模層之下的所述內部基極表面區域和位于所述內部基極表面區域之下的集電極區域；

在注入所述外部基極區域之后，在鄰近所述離子注入掩模層的所述屏蔽介質層之上選擇性地淀積垂直間隔物層；

從所述屏蔽介質層剝離所述離子注入掩模層以在所述垂直間隔物層內產生孔，在所述孔的基底處暴露所述屏蔽介質層；

去除在所述孔的所述基底處的所述屏蔽介質層；以及

將發射極層形成到所述孔中并使所述發射極層接觸所述內部基極表面區域。

9.根據權利要求8的方法，其中所述垂直間隔物層包括氧化物材料。

10.根據權利要求9的方法，其中所述選擇性淀積使用選擇性淀積的氧化物介質材料。

11.根據權利要求8的方法，其中所述選擇性淀積使用液相淀積方法。

12.根據權利要求11的方法，其中所述液相淀積方法使用氫氟硅酸的過飽和溶液。

13.根據權利要求8的方法，其中形成所述發射極層將所述發射極層形成為與所述內部基極區域接觸的單晶材料和與所述垂直間隔物層接觸的多晶材料。

14.一種用于制造半導體結構的方法，包括以下步驟：

使用在半導體襯底上的屏蔽介質層上的離子注入掩模層注入橫向連接至內部基極表面區域的外部基極區域，所述半導體襯底具有位于所述離子注入掩模層之下的所述內部基極表面區域和位于所述內部基極表面區域之下的集電極區域；

在注入所述外部基極區域之后，在所述屏蔽介質層上選擇性地淀積垂直間隔物層并使所述垂直間隔物層侵占鄰近的所述離子注入掩模層的頂表面；

從所述屏蔽介質層蝕刻掉所述離子注入掩模層以在所述垂直間隔物層內產生孔，在所述孔的基底處暴露所述屏蔽介質層，并將水平間隔物層嵌入到所述孔的側壁內并使所述水平間隔物層對準所述孔的側壁；

去除在所述孔的所述基底處的所述屏蔽介質層；以及

將發射極層形成到所述孔中并使所述發射極層接觸所述內部基極表面區域。

15.根據權利要求14的方法，其中所述垂直間隔物層包括氧化物材料。

16.根據權利要求14的方法，其中所述選擇性淀積使用選擇性淀積的氧化物介質材料。

17.根據權利要求14的方法，其中所述選擇性淀積使用液相淀積方法。

18.根據權利要求17的方法，其中所述液相淀積方法使用氫氟硅酸的過飽和溶液。

19.根據權利要求14的方法，其中形成所述發射極層將所述發射極層形成為與所述內部基極區域接觸的單晶材料和與所述垂直間隔物層接觸的多晶材料。

20.根據權利要求14的方法，其中形成所述發射極層將所述發射極層形成為與所述內部基極區域和所述垂直間隔物層接觸的多晶材料。