[發明專利]用于制造雙極結型晶體管的方法和雙極結型晶體管

有效

• 申請號: 201710742731.7
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107785412B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: D·A·楚瑪科夫
• 申請（專利權）人: 英飛凌技術德累斯頓有限責任公司
• 主分類號: H01L29/737
• 分類號: H01L29/737;H01L29/10;H01L21/331
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;崔卿虎

實施例提供了一種用于制造雙極結型晶體管的方法。該方法包括提供層堆疊的步驟，層堆疊包括：具有溝槽隔離的半導體襯底；基極接觸層堆疊，其中基極接觸層堆疊包括形成發射極窗口的凹部；布置在發射極窗口的側壁上的橫向間隔件，橫向間隔件隔離基極接觸層堆疊的基極接觸層；以及布置在半導體襯底上的發射極窗口中的基極層，其中基極層至少部分地突出到橫向間隔件下方。該方法還包括在基極層上提供隔離層的步驟。

技術領域

實施例一般地涉及半導體器件領域，并且更具體地涉及用于制造雙極結型晶體管的方法和雙極結型晶體管。

背景技術

雙極結型晶體管用于需要高的開關頻率的很多應用中，諸如汽車RADAR(無線電檢測和測距)或類似的微波應用中的信號發生器。為了提高品質因數最大開關頻率(fmax)，重要的是減小寄生電阻和電容的量，以及將晶體管的基極寬度保持在可能的最小值。同時，應當將制造成本保持在較低水平。

發明內容

實施例提供了一種用于制造雙極結型晶體管的方法。該方法包括提供層堆疊的步驟，層堆疊包括：具有溝槽隔離的半導體襯底；基極接觸層堆疊，其中基極接觸層堆疊包括形成發射極窗口的凹部；布置在發射極窗口的側壁上的橫向間隔件，橫向間隔件隔離基極接觸層堆疊的基極接觸層；以及布置在半導體襯底上在發射極窗口中的基極層，其中基極層至少部分地突出到橫向間隔件下方。該方法還包括在基極層上提供隔離層的步驟。

另外的實施例提供了一種雙極結型晶體管。雙極結型晶體管包括：具有溝槽隔離的半導體襯底；布置在半導體襯底上的第二隔離層，其中第二隔離層包括凹部；在半導體襯底上布置在第二隔離層的凹部中的基極層；布置在第二隔離層上的基極電極層；連接基極層和基極電極層的基極鏈路，其中基極鏈路被形成為使得在雙極結型晶體管的截面視圖中，基極層與結構化的基極電極之間的材料相交部關于半導體襯底的表面傾斜；以及布置在基極層上的發射極層。

另外的實施例涉及一種具有發射極窗口的HBT，發射極窗口與具有通過受控的腔體填充實現的單晶基極鏈路的預先結構化的基極電極完全自對準，使得在低于光刻極限的情況下能夠實現最小的寄生效應和可擴展性。

附圖說明

圖1示出了根據實施例的用于制造雙極結型晶體管的方法的流程圖；

圖2示出了在制造期間在提供半導體襯底的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖3示出了在制造期間在半導體襯底上提供基極接觸層堆疊的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖4示出了在制造期間在選擇性地去除第三隔離層和基極接觸層直到由光刻掩模限定的區域中的第二隔離層以獲得形成發射極窗口的凹部的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖5示出了在制造期間在發射極窗口的側壁上提供橫向間隔件的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖6示出了在制造期間在選擇性地去除發射極窗口的底部處的第二隔離層以及在發射極窗口中提供基極層使得基極層布置在半導體襯底上的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖，其中基極層至少部分地突出到橫向間隔件下方；

圖7示出了在制造期間在基極層和橫向間隔件上提供隔離層(第一隔離層)的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖8示出了在制造期間在選擇性地去除隔離層直到橫向間隔件同時部分保持(在垂直方向上)覆蓋基極層的隔離層的較厚部分以保護基極層的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖9示出了在制造期間在選擇性地去除橫向間隔件以橫向地暴露基極接觸層堆疊和突出到橫向間隔件下方的基極層的部分的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖；

圖10示出了在制造期間在基極層的暴露部分上生長基極鏈路的步驟之后的異質結雙極晶體管的示意性截面視圖，基極鏈路將基極層連接到基極接觸層堆疊的基極接觸層；