[發明專利]制造異質結雙極晶體管的方法和異質結雙極晶體管

有效

• 申請號: 201110009451.8
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102129994A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 菲利浦·默尼耶-貝拉德;約翰內斯·約瑟夫斯·斯奧道勒斯·馬里納斯·唐克斯;漢斯·莫騰斯;托尼·范胡克
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L29/737;H01L29/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種形成異質結雙極晶體管的方法，包括：

在單晶硅襯底表面(10)上沉積包括多晶硅層(16)和犧牲層(18)的第一疊層；

對所述第一疊層圖案化以形成延伸到所述襯底的溝槽(22)；

在所得到的結構上沉積硅層(24)；

在所得到的結構上沉積硅-鍺-碳層(26)；

從所述溝槽(22)的側壁選擇性地去除所述硅-鍺-碳層(26)；

在所得到的結構上沉積摻硼的硅-鍺-碳層(28)；

在所得到的結構上沉積另外的硅-鍺-碳層(30)；

在所得到的結構上沉積摻硼的另外的硅層(32)；

在所述溝槽(22)的側壁上形成電介質間隔物(34)；

用發射極材料(36)填充所述溝槽(22)；

通過選擇性地去除所述第一疊層的犧牲層(18)，暴露出所述溝槽側壁外部的多晶硅區(16)；

將磞雜質注入到所暴露的多晶硅區(16)中以限定基極注入物；以及

將所得到的結構暴露到熱預算，用于對磞雜質進行退火。

2.根據權利要求1所述的方法，其中通過HCl蒸氣刻蝕來執行從所述側壁選擇性地去除硅-鍺-碳層(26)的步驟。

3.根據權利要求1或2所述的方法，還包括在沉積所述第一疊層之前，在所述襯底(10)上沉積刻蝕停止層(14)，并且其中對所述第一疊層圖案化以形成延伸到所述襯底(10)的溝槽(22)包括：對所述溝槽(22)進行刻蝕，直到暴露出所述刻蝕停止層(14)；以及在沉積所述硅層(24)之前從所述溝槽(22)去除所述刻蝕停止層(14)。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述刻蝕停止層(14)是氧化物層。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述襯底(10)包括淺溝隔離區(12)，并且其中所述溝槽(22)形成于相鄰的淺溝隔離區(12)之間的襯底(10)的區域上。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中在所述溝槽(22)的側壁上形成電介質間隔物(34)的步驟包括：

在沉積所述另外的硅層之后獲得的結構上沉積氧化物-氮化物-氧化物疊層；

將所述氧化物-氮化物-氧化物疊層暴露到各向異性氧化物刻蝕；以及

在用發射極材料(36)填充所述溝槽(22)之前，從所得到結構的頂部去除所述氧化物-氮化物-氧化物疊層的氮化物(35)和氧化物層。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中用發射極材料(36)填充所述溝槽(22)的步驟包括：

在形成所述電介質間隔物(34)之后獲得的結構上沉積所述發射極材料(36)；以及

對所沉積的發射極材料(36)進行平面化，直到達到所述第一疊層的犧牲層(18)。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中使用標準的源極/漏極注入步驟來執行注入磞雜質的步驟。

9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述犧牲層(18)是氮化物層。

10.一種異質結雙極晶體管，包括：

硅襯底(10)，所述硅襯底具有承載摻硼的多晶硅區(16)的單晶表面，所述摻硼的多晶硅區限定由所述襯底中的集電極區域(11)上的填充溝槽隔開的非本征基極區，所述填充溝槽包括通過疊層與所述襯底(10)隔開的發射極部分(36)，所述疊層包括第一硅-鍺-碳層(26)和第二硅-鍺-碳層(30)之間的摻硼的硅-鍺-碳基極層(28)，第一硅-鍺-碳層(26)面對所述硅襯底，第二硅-鍺-碳層(30)面對所述發射極部分，所述發射極部分通過相應的側壁間隔物(34)與所述非本征基極區(16)橫向地隔開，

其中所述填充溝槽中的第一硅-鍺-碳層(26)只在所述填充溝槽的底部上延伸。

11.根據權利要求10所述的異質結雙極晶體管，其中發射極區(36)包括多晶硅。

12.根據權利要求10或11所述的異質結雙極晶體管，其中從所述基極層(28)到非本征基極區(16)的橫向摻硼分布連續地減小。

13.一種集成電路，包括權利要求10-12中任一項所述的異質結雙極晶體管。

14.一種電子設備，包括根據權利要求13所述的集成電路。