[發(fā)明專利]一種晶體管及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210544375.5
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103000674B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳東平;付超超;張世理;張衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H01L29/417
• 分類號: H01L29/417;H01L29/43;H01L21/28
• 代理公司: 上海晨皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31260
• 代理人: 盧剛

1.一種晶體管，其特征在于，包含：

位于半導(dǎo)體襯底上超薄單晶外延金屬硅化物層；

形成在所述金屬硅化物層上的單晶硅發(fā)射極；

形成在所述發(fā)射極上的基極；和形成在所述基極上的單晶硅集電極；

其中，所述晶體管具有集電極更靠近晶體管表面的倒置結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述單晶外延金屬硅化物是位于Si襯底上的超薄外延NiSi₂膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述超薄單晶外延金屬硅化物層厚度小于或者等于10納米，所述基極具有小于或者等于10納米的寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述發(fā)射極是碳摻雜的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述發(fā)射極和所述集電極的厚度均小于或者等于10納米。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述發(fā)射極、所述基極和所述集電極中至少一個通過至少一個ALE工藝形成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述基極包含鍺化硅SiGe。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，進一步在所述發(fā)射極、所述基極和所述集電極上分別包含金屬硅化物接觸區(qū)；所述金屬硅化物接觸區(qū)具有非常低的45微歐姆·厘米的電阻率。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述集電極在載流子輸運方向進行應(yīng)變處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述集電極為輕摻雜的硅且在上表面有金屬硅化物層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述基極進行應(yīng)變處理。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶體管，其特征在于，所述基極進一步在一個額外的方向進行應(yīng)變處理。

13.一種晶體管的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

在半導(dǎo)體襯底上外延生長單晶金屬硅化物層；

在所述金屬硅化物層上外延生長單晶硅發(fā)射極；

在所述發(fā)射極上外延生長基極；

在所述基極上外延生長單晶硅集電極。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述晶體管的制造方法，其特征在于，所述金屬硅化物層是采用固態(tài)反應(yīng)SSR工藝生長在Si上的NiSi₂膜。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述晶體管的制造方法，其特征在于，所述SSR處理包含以下子步驟：

濺射沉積厚度小于或者等于2納米的Ni膜；

熱處理。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述晶體管的制造方法，其特征在于，所述發(fā)射極通過ALE工藝生長。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述晶體管的制造方法，其特征在于，所述發(fā)射極在ALE工藝過程中進行原位碳摻雜。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述晶體管的制造方法，其特征在于，在ALE工藝過程中，采用從激光源發(fā)出的光子幫助釋放襯底表面的氫原子。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述晶體管的制造方法，其特征在于，進一步包含以下步驟：對Si發(fā)射極層進行應(yīng)變處理。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述晶體管的制造方法，其特征在于，進一步包含以下步驟：對SiGe基極層在多個方向進行應(yīng)變處理。

21.根據(jù)權(quán)利要求16所述晶體管的制造方法，其特征在于，進一步包含以下步驟：對集電極層從所述晶體管的頂部表面施加機械應(yīng)力。