[發(fā)明專利]具有非平面?zhèn)缺诘陌雽?dǎo)體裝置結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710889299.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN107919281B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹姆斯·艾伯特·基希格斯納;杰伊·保羅·約翰;維賽爾·特里維迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩智浦美國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/331
• 分類號(hào): H01L21/331;H01L29/10;H01L29/735
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種形成半導(dǎo)體裝置的方法，其特征在于，包括：

形成介電材料層，其中所述介電材料層的上部部分具有關(guān)于蝕刻劑的第一蝕刻速率，且所述介電材料層的下部部分具有關(guān)于所述蝕刻劑的第二蝕刻速率；

在所述介電材料層上形成半導(dǎo)體材料層；

在所述半導(dǎo)體材料層中形成開口，且經(jīng)由所述開口暴露所述介電材料層；

使用所述蝕刻劑經(jīng)由所述開口蝕刻所述介電材料層，以使用蝕刻劑清除所述半導(dǎo)體材料層下面的所述介電材料層的部分，其中與通過(guò)使用所述蝕刻劑進(jìn)行蝕刻來(lái)清除所述介電材料層的所述下部部分相比，通過(guò)使用所述蝕刻劑以更快速率進(jìn)行蝕刻來(lái)清除所述介電材料層的所述上部部分，以使得通過(guò)在所述半導(dǎo)體材料層下面進(jìn)行蝕刻而限定的所述介電材料層的剩余側(cè)壁為非平面，且與所述剩余側(cè)壁的下部部分從所述開口處橫向延伸相比，所述剩余側(cè)壁的上部部分從所述開口處更遠(yuǎn)地橫向延伸；

在已通過(guò)所述蝕刻清除所述介電材料層的位置中形成半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)在所述半導(dǎo)體材料層下面延伸，以接觸在所述半導(dǎo)體材料層下面的所述半導(dǎo)體材料層的底部表面，所述結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)側(cè)壁，其對(duì)應(yīng)于所述剩余側(cè)壁的所述上部部分的上部部分比對(duì)應(yīng)于所述剩余側(cè)壁的所述下部部分的所述結(jié)構(gòu)側(cè)壁的下部部分在所述半導(dǎo)體材料層下面更遠(yuǎn)地延伸，

其中，形成所述介電材料層包括在所述介電材料層的沉積的后半部分期間原位引入摻雜劑，從而與所述介電材料層的所述下部部分相比，為所述介電材料層的所述上部部分提供更高濃度的所述摻雜劑，使得所述第一蝕刻速率比所述第二蝕刻速率更快。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體裝置包括在半導(dǎo)體材料的所述結(jié)構(gòu)下面且與半導(dǎo)體材料的所述結(jié)構(gòu)接觸的半導(dǎo)體材料的第二結(jié)構(gòu)，其中，半導(dǎo)體材料的所述結(jié)構(gòu)具有與半導(dǎo)體材料的所述第二結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性摻雜分布相反的第一導(dǎo)電性摻雜分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一蝕刻速率比所述第二蝕刻速率快1.3到2.5倍范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在形成半導(dǎo)體材料的所述結(jié)構(gòu)之后，形成在所述結(jié)構(gòu)上且接觸所述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料的第二結(jié)構(gòu)，其中，所述第二結(jié)構(gòu)的至少部分位于所述開口中，其中半導(dǎo)體材料的所述結(jié)構(gòu)被表征為所述半導(dǎo)體裝置的本征基極，且所述第二結(jié)構(gòu)被表征為所述半導(dǎo)體裝置的本征發(fā)射極。

5.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，包括：

第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

具有第一側(cè)壁的第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的部分從所述第一側(cè)壁延伸于所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的下面，且具有頂部表面，所述頂部表面與在所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)下面的所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的底部表面接觸；

在所述第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)下面的介電材料層，所述介電材料層具有橫向接觸所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述部分的第二側(cè)壁，其中所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有上部部分和下部部分，其中所述上部部分寬于所述下部部分，其中所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述上部部分在所述第二側(cè)壁處接觸所述介電材料層的上部部分，且所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的所述下部部分在所述第二側(cè)壁處接觸所述介電材料層的下部部分，其中所述介電材料層的所述上部部分使用蝕刻劑以第一蝕刻速率進(jìn)行蝕刻，且所述介電材料層的所述下部部分使用所述蝕刻劑以第二蝕刻速率進(jìn)行蝕刻，

其中，與所述介電材料層的所述下部部分相比，所述介電材料層的所述上部部分具有更高濃度的摻雜劑，使得所述第一蝕刻速率比所述第二蝕刻速率更快，其中，在所述介電材料層的沉積的后半部分期間，摻雜劑的原位引入和所述介電材料層的形成導(dǎo)致所述更高濃度的產(chǎn)生。