[發明專利]半導體器件及其形成方法、非瞬時計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201310446588.9
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103956323B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: J.W.阿基森;K.K.錢;D.L.哈拉米;劉奇志;J.J.佩卡里克
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L21/328
• 分類號: H01L21/328;H01L29/737
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邱軍

1.一種形成異質結雙極晶體管的方法，包括以下步驟:

提供包括至少本征基極區域和發射極基座區域的結構;

在所述本征基極區域上形成堆疊，所述堆疊包括多晶硅層和頂部犧牲氧化物層;

在所述結構中形成溝槽，所述溝槽限定所述本征基極區域和所述堆疊的范圍；

執行選擇性外延生長工藝，以在所述堆疊周圍形成非本征基極，所述非本征基極在所述溝槽之上產生橋;

在所述堆疊中提供開口，所述開口暴露所述本征基極區域的一部分;以及

在所述開口中形成發射極。

2.根據權利要求1所述的方法，所述結構還包括集電極區域，所述集電極區域位于與所述發射極豎直對準的位置，所述集電極區域通過淺溝槽隔離與鄰近的結構電隔離。

3.根據權利要求1所述的方法，所述形成溝槽包括:

執行蝕刻工藝以產生所述溝槽;

在所述溝槽中形成氧化物層;

在所述溝槽中沉積氮化物層;以及

執行對所述氮化物的蝕刻，以形成所述溝槽內的間隔體，所述蝕刻具有足夠的過蝕刻，以在所述堆疊上的氧化物間隔體之上不留下氮化物。

4.根據權利要求1所述的方法，所述形成堆疊還包括:

在所述堆疊周圍形成氮化物間隔體;以及

形成鄰近所述氮化物間隔體的氧化物間隔體。

5.根據權利要求1所述的方法，所述在所述堆疊中提供開口包括:

在所述結構上沉積氧化物層;

化學機械拋光所述氧化物層;

使用反應離子蝕刻工藝執行氧化物凹陷蝕刻，以減小所述氧化物層的厚度;以及

在所述堆疊中執行多晶硅蝕刻，從而暴露所述本征基極。

6.根據權利要求1所述的方法，所述在所述開口中形成發射極包括:

在所述開口中執行原位摻雜發射極沉積;以及

執行光刻沉積和蝕刻以限定所述發射極。

7.一種形成半導體器件的方法，包括:

在晶片上提供自對準犧牲發射極工藝基座堆疊;

在所述晶片上生長SiGe層;

在所述晶片中形成溝槽，所述溝槽限定所述基座堆疊的范圍并限定雙極晶體管的本征基極;

執行選擇性外延生長工藝，以在所述堆疊周圍的兩個區域處形成非本征基極，并且在所述溝槽之上形成橋，所述橋連接所述兩個區域，所述選擇性外延生長工藝確保基本上沒有源自所述溝槽的底部的生長;

在所述基座堆疊中形成發射極窗口;

在所述發射極窗口中執行原位摻雜發射極沉積;以及

執行光刻沉積和蝕刻以限定所述雙極晶體管的發射極。

8.根據權利要求7所述的方法，所述晶片還包括硅層，所述硅層包括所述晶體管的集電極，所述集電極位于與所述發射極豎直對準的位置，且所述集電極通過淺溝槽隔離與所述晶片的其余部分電隔離。

9.根據權利要求7所述的方法，還包括:

在形成所述溝槽之前，在所述晶片上沉積第一氮化物覆蓋層;

將第一掩模施加于所述第一氮化物覆蓋層;

根據所述第一掩模蝕刻所述第一氮化物覆蓋層，所述蝕刻在所述發射極基座上形成氮化物間隔體;

去除所述第一掩模;

在所述氮化物覆蓋層上沉積氧化物覆蓋層;

將第二掩模施加于所述氧化物覆蓋層;以及

根據所述第二掩模蝕刻所述氧化物覆蓋層，所述蝕刻形成鄰近所述氮化物間隔體的氧化物間隔體。

10.根據權利要求7所述的方法，還包括:

在所述溝槽中形成第二氧化物層;

在所述溝槽中沉積氮化物層;

通過蝕刻所述氮化物層在所述溝槽內形成間隔體，所述蝕刻具有足夠的過蝕刻，以在所述堆疊上的所述氧化物間隔體之上不留下氮化物;以及

執行濕法化學蝕刻以去除所述氧化物間隔體。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括:

通過沉積第二氮化物覆蓋層，增加在所述溝槽內且在所述基座堆疊周圍的所述氮化物層的厚度;以及

終點蝕刻所述第二氮化物覆蓋層。