[發明專利]用于改善遷移率的具有應力材料的異質接面雙極晶體管

有效

• 申請號: 201711291721.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108400162B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 安東尼·K·史塔佩爾;夫厚爾·杰恩;瑞納塔·A·卡米羅-卡斯羅
• 申請（專利權）人: 格芯(美國)集成電路科技有限公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/06;H01L21/762
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種半導體裝置，包含：

襯底；

NPN晶體管，形成于該襯底中，該NPN晶體管包含：

集極區，

基極區，形成于該集極區上，以及

射極區，形成于該基極區上；

隔離結構，圍繞該NPN晶體管而形成于該襯底中，該隔離結構含有介電質；以及

溝槽，形成于該襯底中并側向地安置成相鄰于該射極區及基極區，該溝槽延伸穿過該基極區并且至少部分地延伸入該集極區內，該溝槽以壓縮材料填充。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，在該溝槽中的該壓縮材料包含三鋁化鈦(TiAl₃)或氮化鈦(TiN)。

3.如權利要求2所述的半導體裝置，該壓縮材料更包含未反應的鈦(Ti)或未反應的鋁(Al)。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該溝槽安置于該隔離結構與該NPN晶體管之間，或該隔離結構安置于該溝槽與該NPN晶體管之間。

5.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該溝槽被底切以在該基極區的至少一部分下面延伸。

6.如權利要求5所述的半導體裝置，其中，在該基極區的一部分下面的該溝槽中的該壓縮材料包括圍蔽氣隙。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其中，該隔離結構包含淺溝槽隔離(STI)結構。

8.一種異質接面雙極晶體管(HBT)結構，包含：

射極；

基極，包含外質基極及本質基極；

集極；

淺溝槽隔離(STI)結構，圍繞該射極、基極及集極而形成；

溝槽，側向地安置成相鄰于該射極與基極，該溝槽延伸穿過該基極并且至少部分地延伸入該集極內；以及

壓縮材料，填充該溝槽，其中，該壓縮材料改善在該基極與集極中的載子遷移率，

該異質接面雙極晶體管包含NPN型晶體管。

9.如權利要求8所述的異質接面雙極晶體管結構，該溝槽中的該壓縮材料包含三鋁化鈦(TiAl₃)或氮化鈦(TiN)。

10.如權利要求9所述的異質接面雙極晶體管結構，該壓縮材料更包含未反應的鈦(Ti)或未反應的鋁(Al)。

11.如權利要求8所述的異質接面雙極晶體管結構，其中，該射極、基極及集極包含主動裝置，并且該溝槽安置于該淺溝槽隔離結構與該主動裝置之間，或該淺溝槽隔離結構安置于該溝槽與該主動裝置之間。

12.如權利要求8所述的異質接面雙極晶體管結構，其中，該溝槽被底切以在該基極的至少一部分下面延伸。

13.如權利要求12所述的異質接面雙極晶體管結構，其中，在該基極的一部分下面的該溝槽中的該壓縮材料包括圍蔽氣隙。

14.一種形成晶體管結構的方法，該方法包含：

在硅襯底上形成主動裝置，該主動裝置為NPN晶體管，該NPN晶體管包含：

集極區，

基極區，形成于該集極區上，以及

射極區，形成于該基極區上；

形成圍繞該NPN晶體管位在該硅襯底中的隔離結構，該隔離結構含有介電質；

形成側向地安置成相鄰于該NPN晶體管的溝槽，并使該溝槽延伸穿過該基極區且至少部分地延伸入該集極區內；以及

用壓縮材料填充該溝槽以改善在該基極與集極區中的載子遷移率。

15.如權利要求14所述的方法，其中，該隔離結構包含淺溝槽隔離(STI)結構。