[發明專利]雙極結型晶體管(BJT)及其形成方法

在審

• 申請號: 202011067688.7
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112750900A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 郭俊聰;盧玠甫
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/737
• 分類號: H01L29/737;H01L29/06;H01L29/10;H01L21/331
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種雙極結型晶體管(BJT)，包括：

襯底；

介電膜，位于所述襯底上面并且包括下介電層、上介電層以及位于所述下介電層和所述上介電層之間的中間介電層；

下基極結構，位于所述中間介電層上面并且穿過所述中間介電層和所述下介電層突出至所述襯底；

上基極結構，位于所述下基極結構上面，其中，所述下基極結構和所述上基極結構是不同的半導體并且在異質結處接觸；以及

發射極，位于所述上基極結構上面并且延伸穿過所述上基極結構至所述下基極結構。

2.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述介電膜包括第一電介質和第二電介質，并且其中，所述下介電層和所述上介電層包括所述第一電介質，并且其中，所述中間介電層包括所述第二電介質。

3.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述下基極結構包括鍺，并且其中，所述上基極結構本質上由硅組成。

4.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述上基極結構具有背離所述發射極的外側壁和面向所述發射極的內側壁，并且其中，所述下基極結構的側壁位于所述中間介電層上面，所述中間介電層橫向位于所述內側壁和所述外側壁之間并且與所述內側壁和所述外側壁橫向間隔開。

5.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述下基極結構具有T形輪廓。

6.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述發射極是半導體并且在異質結處直接接觸所述下基極結構。

7.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述下基極結構的頂面和所述上介電層的頂面大致平坦。

8.根據權利要求1所述的雙極結型晶體管，其中，所述襯底包括限定集電極并且位于所述下基極結構下面的摻雜區域，并且其中，所述摻雜區域具有與所述下基極結構和上基極結構相反的摻雜類型。

9.一種雙極結型晶體管(BJT)，包括：

半導體襯底；

介電膜，位于所述半導體襯底上面；

下基極結構，嵌入在所述介電膜中并且接觸所述半導體襯底；

上基極結構，位于所述下基極結構和所述介電膜上面，其中，所述上基極結構從所述介電膜的頂面至所述介電膜的側壁包裹所述介電膜的頂角，其中，所述上基極結構沿著所述介電膜的側壁延伸至所述下基極結構，并且其中，所述下基極結構和上基極結構是不同的半導體；以及

發射極，延伸穿過所述上基極結構至所述下基極結構。

10.一種形成雙極結型晶體管(BJT)的方法，所述方法包括：

在襯底上面沉積包括下介電層、上介電層以及位于所述下介電層和所述上介電層之間的中間介電層的膜；

在所述膜上方沉積第一半導體層；

圖案化所述第一半導體層以形成暴露所述膜的開口；

穿過所述開口對所述上介電層實施第一蝕刻，以將所述開口延伸至所述中間介電層，其中，所述第一蝕刻停止在所述中間介電層上并且橫向底切所述第一半導體層；

實施至少一個額外的蝕刻以將所述開口延伸至所述襯底；

形成堆疊在所述開口中并且填充所述開口的下基極結構和發射極，其中，所述下基極結構和所述發射極是半導體；以及

圖案化所述第一半導體層以形成上基極結構。