发明名称 双极互补式金氧半导体制程中形成基极的方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.05.01
申请号 TW094106955 申请日期 2005.03.08
申请人 万国商业机器公司 发明人 彼德J 杰斯;玛万H 卡特;刘奇纪;蓝帝W 曼恩;罗伯特J 波特尔;贝诗安 瑞尼;李贞顺;安祖亚斯D 史崔克
分类号 H01L21/02 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 蔡玉玲 台北市大安区敦化南路2段218号5楼A区
主权项 一种双极电晶体结构,包含:一基极区,具有位在一矽基板之顶上的一单晶区及在该矽基板中之各沟渠隔离区之顶上的一多晶矽区;一凸起非本徵基极,位在该多晶矽区及部分该单晶区的顶上;一矽化区,位在该凸起非本徵基极的顶上;及一射极,系位在该单晶区的顶上,该单晶区和该凸起非本徵基极与该基极区的多晶矽区系隔绝开,其中在该凸起非本徵基极顶上的该矽化区以自对准方式延伸至该射极。如请求项1之结构,其中该基极区包含矽、矽锗或其组合。如请求项1之结构,其中该凸起非本徵基极包含一经掺杂的半导体层。如请求项3之结构,其中该经掺杂半导体层包含多晶矽、矽或矽锗。如请求项1之结构,其中该矽化区包含一耐火金属。如请求项5之结构,其中该耐火金属系为钛(Ti)、钨(W)、铜(Co)或镍(Ni)。如请求项1之结构,其中该射极包含多晶矽。如请求项1之结构,其中该射极系为T形。如请求项1之结构,其中该矽化区系位在一底切区中,该底切区位在该射极的上方部分之下。一种形成一高效能异质接合面双极电晶体的方法,包含以下步骤:形成一基极区,系在一矽基板的顶上,该矽基板具多个沟渠隔离区及一集极,该基极区包括位在该矽基板顶上的一单晶区,及位在该等沟渠隔离区顶上的一多晶矽区;形成一氧化层于该基极区的顶上;形成一射极基座区于该单晶区顶上之氧化层的顶上;形成邻接该射极基座区的一凸起非本徵基极;形成一矽化层于该凸起非本徵基极的顶上;及形成一射极于该射极基座区中,该射极系和该凸起非本徵基极及该矽化层隔绝开,其中在该凸起非本徵基极顶上的该矽化层以一自对准方式延伸至该射极。如请求项10之方法,其中形成该基极层的该步骤包含一磊晶生长制程,该制程系在450°C至700°C的温度下执行。如请求项10之方法,其中形成该氧化层的该步骤包含一氧化制程或沉积。如请求项10之方法,其中形成该射极基座区的该步骤包含以下步骤:沉积一多晶矽层于该氧化层的顶上;沉积一氮化层在该多晶矽层的顶上;及图案化该多晶矽及该氮化层,以形成一材料堆叠于该氧化层的顶上。如请求项13之方法,更包含上形成多个绝缘间隔物于该材料堆叠的多个曝露侧壁。如请求项10之方法,其中形成该凸起非本徵基极的该步骤包含提供一经掺杂的半导体层于该基极层的至少该等多晶矽区上。如请求项15之方法,其中形成该经掺杂的半导体层系藉由一原位掺杂沉积制程。如请求项10之方法,其中形成该矽化层的该步骤包含以下步骤:形成一耐火金属于该凸起非本徵基极的顶上,且在一温度下进行退火,以提供该矽化层。如请求项17之方法,其中该退火系使用一单一退火步骤来执行。如请求项10之方法,其中形成该射极的该步骤包含选择性移除该射极基座区的多个部分,以对该基极的单晶区提供一射极开口,及在至少该射极开口中形成一射极多晶矽。如请求项10之方法,其中在形成该凸起非本徵基极及形成该矽化层的该等步骤之间更包含一多晶矽化学机械研磨步骤。如请求项10之方法,其中在形成该矽化层及形成该射极的该等步骤之间更包含一氧化物化学机械研磨步骤。一种形成一高效能异质接合面双极电晶体的方法,包含以下步骤:提供一结构,包含至少一凸起非本徵基极区及一射极基座区,该射极基座区位在为单晶之一基极区的一部分上;形成一堆叠,包含一牺牲氧化层及一顶部氮化层,系位在该凸起非本徵基极区上;移除至少该射极基座区的各层,以提供曝露该单晶基极区的一开口;形成一射极于该开口中;形成一隔离氮化物间隔物于至少该射极的多个侧壁上;形成一底切于该射极底下的一区域中;沉积一共形耐火金属;及退火该共形耐火金属,藉该退火使该共形耐火金属与底下的矽反应,以便能以一自对准方式形成一金属矽化区于该凸起非本徵基极的顶上并延伸至该射极。如请求项22之方法,其中该基极区系藉由一磊晶成长制程所形成。如请求项22之方法,其中该移除至少该射极基座的该等层包含:藉由化学研磨或蚀刻至未曝露的该牺牲氧化层,以开启该氮化层;及藉由蚀刻移除该牺牲氧化层,藉此曝露该基极区的单晶部分。如请求项22之方法,其中该形成该射极包含沉积一射极多晶矽及一氮化物帽盖;及藉由微影及蚀刻图案化该射极多晶矽及氮化物帽盖。如请求项25之方法,其中,以该射极多晶矽及该氮化物帽盖来图案化该凸起非本徵基极。如请求项22之方法,其中该形成该底切包含一化学氧化物移除制程或一等同的湿蚀刻制程。如请求项22之方法,其中该射极为T形,且该底切系形成于该T形射极的上方部分之底下。如请求项22之方法,其中,在该退火后,移除未反应的共形耐火金属。如请求项22之方法,其中该金属矽化区具有一内边缘,系位在该射极之一上方T形部分之底下。
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