发明名称 双载子接面电晶体及其制造方法
摘要 一种双载子电晶体,包括具有第一传导型之集极区的基体,水平延伸在集极区上的第二传导型之基极层,以及至少部份地包含在基极层中的第一传导型之射极区。双载子电晶体亦包括配置于射极区上表面的射极电极,以及配置于基极层上表面的基极电极。至少部份基极电极之垂直剖面相等或大于射极电极的垂直剖面。
申请公布号 TWI241025 申请公布日期 2005.10.01
申请号 TW093116511 申请日期 2004.06.09
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 梁奉吉;申宪宗;朴康旭
分类号 H01L29/737 主分类号 H01L29/737
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种双载子电晶体,包括:一基体,具有一第一传导型之一集极区;一基极层,水平延伸在该集极区上,该基极层系为一第二传导型;一射极区,至少部份地包容于该基极层中,其中该射极区系为该第一传导型;一射极电极,配置于该射极区之一上表面;以及一基极电极,配置于该基极层之一上表面;其中至少部份该基极电极之垂直剖面是相等或大于该射极电极之垂直剖面。2.如申请专利范围第1项所述之双载子电晶体,更包括一矽化物层,该矽化物层在该基极电极以及该射极电极二者至少一个之顶面。3.如申请专利范围第1项所述之双载子电晶体,其中该射极电极包括一多晶矽层(polysilicon layer)。4.如申请专利范围第1项所述之双载子电晶体,其中该射极电极包括一磊晶层(epitaxial layer)。5.如申请专利范围第1项所述之双载子电晶体,其中至少部份该基极电极之该垂直剖面系大于该射极电极之该垂直剖面。6.如申请专利范围第5项所述之双载子电晶体,其中该基极电极在一垂直方向上部份重叠该射极电极之一上表面。7.如申请专利范围第6项所述之双载子电晶体,更包括至少一绝缘层,该绝缘层水平插于该基极电极以及该射极电极的上表面之间。8.如申请专利范围第5项所述之双载子电晶体,其中该基极层系一异质接合基极层(heterojunction baselayer)。9.如申请专利范围第8项所述之双载子电晶体,其中该基极层包括矽层以及矽锗化合物层。10.如申请专利范围第1项所述之双载子电晶体,其中该基极电极在一垂直方向不重叠该射极电极之上表面。11.如申请专利范围第10项所述之双载子电晶体,其中该基极电极之一上表面以及该射极电极之一上表面系共面的(coplanar)。12.如申请专利范围第11项所述之双载子电晶体,其中该基极电极以及该射极电极之上表面是化学机械研磨(CMP, chemical-mechanical-polishing)的表面。13.如申请专利范围第11项所述之双载子电晶体,其中该基极层系一异质接合基极层(heterojunction baselayer)。14.如申请专利范围第13项所述之双载子电晶体,其中该基极层包括矽层以及矽锗化合物层。15.一种双载子电晶体,包括:一基体,具有一第一传导型之一集极区;一基极层,水平地延伸在该集极区上,该基极层系一第二传导型;一射极区,至少部份地包含于该基极层中,该射极区系该第一传导型;一射极电极,配置于该射极区之上表面,该射极电极系该第一传导型;一基极电极,配置于该基极层之上表面,该基极电极系该第二传导型;一绝缘层,位于该射极电极和该基极电极之上;一第一金属接触窗插塞,垂直延伸通过该绝缘层至该基极电极之上表面;以及一第二金属接触窗插塞,垂直延伸通过该绝缘层至该射极电极之上表面;其中该第二金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度等于或大于该第一金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度。16.如申请专利范围第15项所述之双载子电晶体,更包括:至少一第一矽化物层,该第一矽化物层被插于该基极电极之上表面与该第一金属接触窗插塞之间;以及一第二矽化物层,该第二矽化物层被插于该射极电极之上表面与该第二金属接触窗插塞之间。17.如申请专利范围第15项所述之双载子电晶体,其中该射极电极包括一多晶矽层(polysilicon layer)。18.如申请专利范围第15项所述之双载子电晶体,其中该射极电极包括一磊晶层(epitaxial layer)。19.如申请专利范围第15项所述之双载子电晶体,其中该基极层系一异质接合基极层(heterojunction baselayer)。20.如申请专利范围第19项所述之双载子电晶体,其中该基极层包括矽层以及矽锗化合物层。21.如申请专利范围第15项所述之双载子电晶体,其中该第一金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度大于该第二金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度。22.一种制造双载子电晶体之方法,包括:在一第二传导型之一基极层的第一个部份上形成一第一传导型之一射极电极,其中该基极层系位于该第一传导型之一集极区;在该基极层内之第一部份至少部份地形成该第一传导型之一射极区;以及在该基极层之一第二部份上形成第二传导型之一基极电极;其中系在该射极电极被形成之后才形成该基极电极。23.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中在该射极电极被形成之前先形成该射极区。24.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中在该射极电极被形成以后再形成该射极区。25.如申请专利范围第24项所述制造双载子电晶体之方法,其中藉由从该射极电极将杂质扩散进入该基极层以形成该射极区。26.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中该射极电极的形成包括多晶矽之沈积。27.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中该射极电极的形成包括从基极层磊晶增生(epitaxial growth)。28.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中该射极电极的形成包括:在该基极层上形成一绝缘层(insulating layer);在该绝缘层中形成一窗口以暴露该基极层之第一部份;在该绝缘层以及在该窗口内之该基极层的第一部份上形成第一传导型之一导电层;以及蚀刻该导电层以定义该射极电极。29.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中该基极电极的形成包括:在该基极层之第二部份和该射极电极上形成第二传导型之一导电层,该导电层与射极电极之闸电性绝缘;以及蚀刻该基极电极之至少一部份,其设置在该射极电极上。30.如申请专利范围第29项所述制造双载子电晶体之方法,更包括在该射极电极之被蚀刻部份内形成一射极接触窗插塞,该射极接触窗插塞与该基极电极之闸电性绝缘。31.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,其中该射极电极的形成包括:在该基极层上放置一第一绝缘层;在该第一绝缘层中形成一窗口以暴露该基极层之该第一部份;在该第一绝缘层以及该基极层在该窗口内之第一部份形成该第一传导型之一导电层;在该导电层上形成一第二绝缘层;以及蚀刻该导电层以及该第二绝缘层以定义该射极电极,其中以该第二绝缘层覆盖该射极电极之上表面。32.如申请专利范围第31项所述制造双载子电晶体之方法,更包括在该射极电极的侧壁形成绝缘的侧壁间隙壁(insulating sidewall spacers)。33.如申请专利范围第32项所述制造双载子电晶体之方法,其中该基极电极的形成包括:在该基极层和该射极电极之第二部份上形成该第二传导型之一第二导电层,藉由该侧壁间隙壁以及该第二绝缘层使该导电层与该射极电极之闸电性绝缘;以及在该第二导电层中蚀刻一第二窗口,以暴露该第二绝缘层之上表面,其中该第二窗口被排列在该射极电极之上。34.如申请专利范围第33项所述制造双载子电晶体之方法,更包括:在该第二导电层以及在该第二窗口内形成一第三绝缘层;在第二以及第三绝缘层内蚀刻一第三窗口,以暴露该射极电极之上表面;以及在该第三窗口内形成一射极接触窗插塞。35.如申请专利范围第34项所述制造双载子电晶体之方法,其中该第一窗口的宽度大于该第二窗口的宽度,这样部份该基极电极部份重叠在该射极电极之上表面。36.如申请专利范围第22项所述制造双载子电晶体之方法,更包括:在该基极电极上形成一第一矽化物层;以及在该射极电极上形成一第二矽化物层。37.如申请专利范围第36项所述制造双载子电晶体之方法,更包括:形成延伸经过一绝缘层并且与该第一矽化物层相接触之一第一金属接触窗插塞;以及形成延伸经过该绝缘层并且与该第二矽化物层相接触之一第二金属接触窗插塞。38.如申请专利范围第37项所述制造双载子电晶体之方法,其中该第二金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度等于或大于该第一金属接触窗插塞通过之该绝缘层之垂直长度。39.一种形成双载子电晶体之方法,包括:在一第二传导型之一基极层之第一部份内至少部份地形成一第一传导型之一射极区,其中该基极层位在该第一传导型之该集极区上;在第二传导型之该基极层之第一部份上形成第一传导型之一射极电极层;在该基极层之第二部份上形成第二传导型之一基极电极层;以及将该射极电极层以及该基极电极层平坦化,以形成具有共面(coplanar)表面之一射极电极以及一基极电极。40.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,其中该平坦化之步骤包括将该射极电极层以及该基极电极层数进行化学机械研磨(CMP,chemical mechanical polishing)。41.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,其中在该基极电极层的形成之前先形成该射极电极层。42.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,其中在该基极电极层的形成以后才形成该射极电极层。43.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,其中该射极电极层与该基极电极层同时被形成。44.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,更包括:在该基极电极上形成一第一矽化物层;以及在该射极电极上形成一第二矽化物层。45.如申请专利范围第39项所述形成双载子电晶体之方法,更包括:形成延伸通过一绝缘层以及接触该第一矽化物层之一第一金属接触窗插塞;以及形成延伸通过一绝缘层以及接触该第二矽化物层之一第二金属接触窗插塞。图式简单说明:图1是传统双载子电晶体的横截面视图。图2是根据本发明实施例的一种双载子电晶体的电路横截面视图。图3(A)至3(F)是为描述图2之双载子电晶体制造方法的一种电路横截面视图。图4是根据本发明其它实施例的一种双载子电晶体电路横截面视图。图5(A)至5(F)是为描述图4之双载子电晶体制造方法的一种电路横截面视图。图6是根据本发明实施例所绘示的一种双载子电晶体的电路横截面视图。图7(A)与7(B)是为描述图6之双载子电晶体制造方法的一种电路横截面视图。
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