[發明專利]雙極晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 200810203812.0
• 申請日: 2008-12-01
• 公開（公告）號: CN101752412A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 肖德元;季明華
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L29/72
• 分類號: H01L29/72;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

1.一種雙極晶體管，包括形成在半導體襯底上的一根圓柱形的半導體 材料柱和由金屬形成的金屬基極，所述半導體材料柱從一端到另一端依次是 發射區、基區和集電區，其特征在于：

所述集電區和基區之間還包括緩沖區，所述緩沖區的摻雜類型與集電區 相同，但摻雜濃度小于集電區；

所述金屬基極內設有通孔，所述基區位于所述通孔內，所述金屬基極暴 露所述發射區和所述集電區；

所述緩沖區與集電區之間的界面以及所述發射區與基區的界面傾斜于所 述半導體襯底表面；

所述半導體襯底為SOI襯底,包括底層硅襯底、位于底層硅襯底上的埋 入電介質層和位于所述埋入電介質層上的第一半導體材料層，所述半導體材 料柱形成于所述SOI襯底的第一半導體材料層。

2.一種雙極晶體管的制造方法，其特征在于，包括步驟：

在半導體襯底上形成有源區，所述在半導體襯底上形成有源區的步驟包 括：提供半導體襯底，所述半導體襯底為SOI襯底,包括底層硅襯底、位于 底層硅襯底上的埋入電介質層和位于所述埋入電介質層上的第一半導體材料 層；對所述的第一半導體材料層進行離子注入；刻蝕所述第一半導體材料層 和埋入電介質層，形成半導體材料柱和電介質支撐柱；所述有源區為所述半 導體材料柱；

在所述有源區上形成覆蓋或部分覆蓋基區的基極，所述在所述有源區上 形成覆蓋或部分覆蓋基區的基極的步驟包括：去除所述電介質支撐柱的中 段，使得電介質支撐柱的中段形成鏤空；對所述半導體材料柱進行溫度為 1000至1200℃的熱退火處理；在所述半導體襯底上沉積金屬層至至少掩埋所 述半導體材料柱，并填充所述電介質支撐柱的鏤空處；刻蝕所述金屬層，形 成金屬基極；在所述金屬基極的側壁上形成隔離層；

對有源區的暴露部分進行輕摻雜，所述輕摻雜的方向垂直于所述半導體 襯底表面；

對有源區的暴露部分進行重摻雜，所述重摻雜的雜質類型與所述輕摻雜 的雜質類型相同，所述重摻雜的方向傾斜于所述半導體襯底表面，形成與所 述基區連接的發射區和緩沖區，以及與所述緩沖區連接的集電區。

3.如權利要求2所述的雙極晶體管的制造方法，其特征在于：所述金 屬層的材料選自W、Cr、Au、Ag、Al、Ti、Ni或Co。