与扩散区域完全自对准的异质结双极晶体管的制作方法

文档序号:13319214阅读:97来源:国知局

实施例涉及一种用于制造双极结型晶体管的方法。另外的实施例涉及一种用于制造与扩散区域完全自对准的双极结型晶体管(例如,hbt(异质结双极晶体管))的方法,所述双极结型晶体管具有强烈最小化的衬底寄生效应和选择性预构造的外延基极链(baselink)。



背景技术:

hbt晶体管被用在需要高开关频率的许多应用(诸如,汽车radar(无线电检测和测距)中的信号发生器或类似的微波应用)中。为了提高品质因数最大开关频率(fmax),重要的是减小寄生电阻和电容的量以及使晶体管的基极宽度保持在可能的最小值。同时,应该保持低的制造成本。



技术实现要素:

实施例提供一种用于制造双极结型晶体管的方法。所述方法包括:

-提供具有沟槽隔离的半导体衬底,其中通过制造沟槽隔离而获得的衬垫被布置在半导体衬底上;

-在半导体衬底和衬垫上提供隔离层,以使得衬垫被隔离层覆盖;

-去除隔离层直至衬垫;以及

-选择性地去除衬垫,以获得发射极窗口。

附图说明

图1示出根据实施例的用于制造双极结型晶体管的方法的流程图;

图2示出在提供半导体衬底的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图3示出在半导体衬底和衬垫上提供隔离层以使得衬垫被隔离层覆盖的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图4示出在去除隔离层直至衬垫以使得露出衬垫的表面的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图5示出在选择性地去除衬垫以获得发射极窗口的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图6示出在发射极窗口的侧壁上提供侧向间隔物的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图7示出在去除发射极窗口中的氧化物层以使得在发射极窗口中露出半导体衬底并且在半导体衬底上在发射极窗口中提供基极层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图8示出在第一隔离层和基极层上提供第二隔离层以使得基极层和侧向间隔物被第二隔离层覆盖的步骤之后以及在由第二隔离层覆盖的发射极窗口的侧壁上在发射极窗口内提供另外的侧向间隔物之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图9示出在选择性地去除所述另外的侧向间隔物以使得在发射极窗口内露出由所述另外的侧向间隔物覆盖的第二隔离层的l形部分的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图10示出在第一隔离层上并且在发射极窗口中提供发射极层以使得发射极层覆盖基极层的露出部分和第二隔离层的l形部分的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图11示出在发射极层上提供牺牲层并且在牺牲层上提供构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图12示出在去除未被构造的掩模层覆盖的所有层直至种子层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图13示出在选择性地去除侧向间隔物以使得沿侧向露出基极层并且在种子层和基极层之间形成部分地露出氧化物层的腔的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图14示出在种子层和氧化物层的露出部分上提供基极接触层以使得填充所述腔并且沿侧向接触基极层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图15示出在发射极和基极接触层的一部分上提供构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图16示出在选择性地去除基极接触层的未被构造的掩模层覆盖的部分并且选择性地去除构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图17示出在第一隔离层上并且在发射极窗口中提供发射极层以使得发射极层覆盖基极层和所述另外的侧向间隔物并且在发射极层上提供牺牲层由此过度填充由于发射极窗口而由发射极层形成的凹槽的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图18示出在选择性地去除牺牲层直至发射极层,同时保持牺牲层的、填充发射极层的凹槽的部分的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图19示出在选择性地去除发射极层直至第一隔离层,同时保持发射极层的填充的凹槽的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图20示出在第一隔离层和填充的凹槽上提供保护层并且在保护层上提供构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图21示出在去除未被构造的掩模层覆盖的所有层直至种子层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图22示出在选择性地去除侧向间隔物以使得沿侧向露出基极层并且在种子层和基极层之间形成部分地露出氧化物层的腔的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图23示出在种子层和氧化物层的露出部分上提供基极接触层以使得填充所述腔并且沿侧向接触基极层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图24示出在发射极和基极接触层的一部分上提供构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的剖视图;

图25示出在选择性地去除基极接触层的未被构造的掩模层覆盖的部分并且选择性地去除构造的掩模层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的剖视图;

图26示出根据实施例的用于制造双极结型晶体管的方法的流程图;

图27a示出在提供叠层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图27b示出在提供叠层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图28示出在发射极层上提供牺牲层由此过度填充由于发射极窗口而由发射极层形成的凹槽的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图29示出在去除牺牲层直至发射极层,同时保持牺牲层的、填充发射极层的凹槽的部分的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图30示出在选择性地去除发射极层直至隔离层,同时保持发射极层的填充的凹槽的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图31示出在选择性地去除隔离层和牺牲层的填充发射极层的凹槽的部分的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图32示出在基极接触层、发射极层的凹槽和侧向间隔物上提供掩模层并且构造掩模层以获得构造的掩模层的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图;

图33示出在去除基极接触层的未被构造的掩模层覆盖的部分的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图;和

图34示出在去除构造的掩模层的步骤之后的双极结型晶体管的示意性剖视图。

具体实施方式

以下,将会随后参照附图讨论本发明的实施例,其中相同的标号被提供给具有相同或相似的功能的物体或元件,从而其描述互相适用并且可互换。

图1示出用于制造双极结型晶体管的方法10的流程图。第一步骤12包括:提供具有沟槽隔离的半导体衬底,其中通过制造沟槽隔离而获得的衬垫被布置在半导体衬底上。第二步骤14包括:在半导体衬底和衬垫上提供隔离层,以使得衬垫被隔离层覆盖。第三步骤16包括:去除隔离层直至衬垫。第四步骤18包括:选择性地去除衬垫,以获得发射极窗口。

在实施例中,通过制造沟槽隔离(例如,sti(浅沟槽隔离))而获得并且因此自然地与半导体衬底内的沟槽隔离的边界紧紧自对准的衬垫(例如,氮化物衬垫)定义沟槽隔离之间的集电极区域。这个衬垫也用于定义发射极窗口。

换句话说,通过使用在浅沟槽处理之后的剩余衬垫氮化物作为辅助结构来定义发射极窗口而非仅仅蚀刻发射极窗口,能够创建发射极窗口。

随后,描述用于制造双极结型晶体管的方法10的实施例,其中参照图1至25示例性地制造异质结双极晶体管,图1至25示出在不同制造步骤之后的异质结双极晶体管的剖视图。由此,为了简单原因而未示出集电极凹陷区(sinker)。另外,能够使用基于掩埋层的标准构造。

图2示出在提供半导体衬底22的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。半导体衬底(例如,si衬底)包括在图2的剖视图中由两个沟槽24指示的沟槽隔离(例如,sti)24。

另外,通过制造沟槽隔离24而获得的衬垫(例如,sin衬垫)26被布置在半导体衬底22上。详细地讲,为了制造沟槽隔离,氧化物层28、氮化物层26和掩模层(例如,光致抗蚀剂)可被提供(例如,沉积)在半导体衬底22上,其中掩模层可被部分地开口以部分地去除氮化物层26并且在半导体衬底22中蚀刻沟槽,同时保持由掩模层覆盖的氮化物衬垫26。隔离层(例如,sio2)可被提供在半导体衬底22上,以使得实现沟槽的过度填充。然后,能够使隔离层平面化并且凹入,同时保持衬垫26。

换句话说,能够以典型方式实现所谓的浅沟槽绝缘(sti)模块。沟槽24能够被蚀刻,被填充绝缘体(通常,氧化物),被平面化,然后,能够使剩余氧化物凹入(通常,干法蚀刻)。传统上,下一个步骤是去除衬垫氮化物26,但不执行这个步骤。

因此,通过制造沟槽隔离24而获得的并且因此已经与集电极注入区域30和/或沟槽隔离24之间的半导体衬底22内的沟槽隔离的边界(自)对准的衬垫26能够被用于定义发射极窗口。

图3示出在半导体衬底22(或更精确地讲,氧化物层28)和衬垫26上提供隔离层32以使得衬垫26被隔离层32覆盖的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

如图3中所示,可选的种子层34能够被提供在半导体衬底22(或更精确地讲,氧化物层28)和衬垫26上,以使得衬垫26被种子层覆盖,其中隔离层32被提供在种子层34上。

例如,能够沉积种子层34(例如,薄多晶硅层),然后沉积隔离层(例如,氧化物层)32。

图4示出在去除隔离层32(和可选的种子层34)直至衬垫26以使得露出衬垫26(的表面)的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,隔离层(例如,氧化物)32能够通过cmp(化学机械抛光)而被平面化,并且氮化物块26上面的种子层(例如,多晶硅)34能够通过蚀刻而被去除。

图5示出在选择性地去除衬垫26以获得发射极窗口40的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

另外,在去除衬垫26之后在发射极窗口40内(在发射极窗口40的侧壁上)露出的可选的种子层34能够被选择性地去除。

例如,氮化物块26和种子层34(例如,垂直多晶硅衬里)能够例如通过湿法蚀刻而被去除。隔离层(例如,氧化物)32中的所获得的孔可用作发射极窗口40。这个发射极窗口40(完美地)与有源si区域的边缘自对准,并且它的制造不需要另外的光刻步骤。

图6示出在发射极窗口40的侧壁上提供侧向间隔物42的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

由此,侧向间隔物42能够被提供在发射极窗口40的侧壁上,以使得侧向间隔物42沿侧向覆盖结束于发射极窗口40的种子层34。

例如,能够通过薄膜沉积和随后的各向异性蚀刻的组合来加工侧向间隔物(例如,薄氮化物间隔物)42。这是所谓的集电极基极间隔物。此外,能够执行集电极注入44。

图7示出在去除发射极窗口40中的氧化物层28以使得在发射极窗口中露出半导体衬底20并且在半导体衬底20上在发射极窗口40中提供基极层46的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,通过蚀刻能够使保护集电极区域44的薄氧化物层28开口,并且能够执行选择性基极外延生长以获得基极层46。

图8示出在第一隔离层32和基极层46上提供第二隔离层48以使得基极层46和侧向间隔物42被第二隔离层48覆盖的步骤之后以及在由第二隔离层48覆盖的发射极窗口40的侧壁上在发射极窗口40内提供另外的侧向间隔物50之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

另外,所述方法能够包括:选择性地去除第二隔离层48,以使得部分地露出基极层46,同时保持由所述另外的侧向间隔物50覆盖(或保护)的第二隔离层48的l形部分。

例如,能够处理部分地分离基极区域46与发射极的间隔物。能够沉积第二隔离层(例如,氧化物)48和另外的侧向间隔物层(例如,氮化物薄层)50。然后,所述另外的侧向间隔物层(例如,氮化物层)50能够被各向异性地蚀刻(以获得侧向间隔物50),并且随后,第二隔离层(例如,氧化物层)48能够被各向同性地蚀刻。第二隔离层的剩余部分(例如,氧化物间隔物)具有所谓的l形状。“l”的底部由所述另外的侧向间隔物(垂直剩余氮化物)50形成。

上述方法提供与扩散区域完全自对准的完全单晶双极结(例如,异质结)器件20。所述方法不需要发射极窗口图案化。另外,所述方法允许基极链区域中的任意掺杂物调节。

方法10提高异质结双极晶体管(例如,sige异质结双极晶体管(hbt))的高频性能。特别地,为了提高品质因数最大开关频率(fmax),能够减小寄生电阻和电容当中的至少一项的量。另外,能够使晶体管的基极宽度保持在低(甚至最小)值。所述方法提供至少下面的两种改进。首先,所述方法提供完全自对准的异质结双极晶体管。由此,所述方法不需要必须与扩散区域对准的发射极窗口的图案化。这里不需要这一点。其次,所述方法允许通过非常短时间的选择性外延来直接加工高度掺杂的基极链区域。由此,不需要对于小基极宽度而言不利的热扩散步骤。

随后,参照图9至25描述完成发射极的两个示例性方式。由此,图9至16示出了利用内间隔物去除来实现发射极模块,其中图17至25示出在没有去除内间隔物的情况下的发射极模块的制造(这个方案允许创建更紧密的发射极并且使硅化物甚至更靠近基极链,进一步使基极电阻最小化)。对于这两个示例,使用衬垫(例如,sti衬垫氮化物)26定义发射极窗口40的主要想法依然是共同的。

图9示出在选择性地去除所述另外的侧向间隔物50以使得在发射极窗口40内露出第二隔离层48的由所述另外的侧向间隔物50覆盖的l形部分的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,能够例如使用各向同性蚀刻来蚀刻掉用于形成“l”的底部的所述另外的侧向间隔物(例如,内氮化物间隔物)50。这也引起稍后的间隔物(外集电极基极氮化物间隔物)42的凹入。

图10示出在第一隔离层32上(或者如果剩余或适用,则在第二隔离层48上)并且在发射极窗口40中提供发射极层52以使得发射极层52覆盖基极层46的露出部分和第二隔离层48的l形部分48´的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

由于发射极层52覆盖基极层46的露出部分和第二隔离层48的l形部分48´,所以发射极层52包括发射极窗口40中的凹槽(u形)52’。

例如,能够沉积发射极(层)52。在单晶基极46上方,发射极52能够以外延方式生长。在其它区域上方,所述生长将会是非晶或多晶的。

图11示出在发射极层52上提供牺牲层53并且在牺牲层53上提供构造的掩模层54的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

如图11中所示,由于发射极窗口40(或者更精确地讲,发射极层52的凹槽52’),牺牲层53包括凹槽(u形)。另外,能够提供掩模层54,以使得牺牲层53的凹槽被过度填充。另外,能够构造掩模层54,以使得构造的掩模层54覆盖侧向间隔物42和在侧向间隔物42之间的区域。

例如,能够沉积牺牲层(例如,保护氧化物)53,并且能够施加发射极整形的构造的掩模层(例如,光刻掩模)54。

图12示出在去除未被构造的掩模层54覆盖的所有层直至种子层34的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。详细地讲,牺牲层53、发射极层52和第一隔离层32的非覆盖部分被去除直至种子层34,以使得露出侧向间隔物42。

例如,包括牺牲层(例如,保护氧化物)、发射极层(例如,多晶硅)52和第一隔离层(例如,氧化物)32的叠层被向下蚀刻至种子层(例如,多晶硅)34。此外,在发射极52下面的氧化物能够被去除。由于湿法蚀刻对材料的高选择性而能够仅通过湿法蚀刻来实现这种蚀刻,或者能够通过干法蚀刻和湿法蚀刻的组合来实现这种蚀刻。

图13示出在选择性地去除侧向间隔物42以使得沿侧向露出基极层46并且在种子层34和基极层46之间形成部分地露出氧化物层28(在沟槽隔离24上方)的腔56的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的剖视图。

例如,集电极基极间隔物42能够通过湿法氮化物蚀刻而被去除。现在可接近基极46的侧面来加工基极电极。

图14示出在种子层34和氧化物层28的露出部分上提供基极接触层58以使得填充所述腔56并且沿侧向接触基极层46的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。另外,发射极接触层60能够被提供在发射极层52的露出部分上。

例如,能够通过选择性外延来实现基极电极56的生长。硅生长仅发生在存在硅的区域中。能够使用原位p掺杂硅。另外,在基极46的侧面的生长是单晶的,因为基极46本身是单晶的。外延生长将会把掺杂物原子立即放置在正确晶格位置,从而不需要基极链退火。这能够紧密地保留基极的初始掺杂物轮廓。

图15示出在发射极52和基极接触层58的部分上提供构造的掩模层62的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。例如,能够施加用于对基极电极60整形的光刻掩模62。

图16示出在选择性地去除基极接触层58的未被构造的掩模层62覆盖的部分并且选择性地去除构造的掩模层62的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,基极电极58能够被蚀刻,并且掩模60能够被去除。晶体管准备好进行硅化物和进一步的互连加工。

随后,将参照图17至25描述在没有去除内间隔物的情况下的发射极模块的制造。

图17示出在第一隔离层32上并且在发射极窗口40中提供发射极层52以使得发射极层52覆盖基极层46和所述另外的侧向间隔物50并且在发射极层52上提供牺牲层53由此过度填充由于发射极窗口40而由发射极层52形成的凹槽52’的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,能够沉积发射极52。此外,能够沉积牺牲层(例如,氧化物保护层)53。氧化物厚度必须足够以便能够实现稍后的平面化。所述另外的侧向间隔物(例如,氮化物内间隔物)50未被去除。

图18示出在选择性地去除牺牲层53直至发射极层52同时保持牺牲层53的填充发射极层的凹槽52’的部分的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,牺牲层(例如,氧化物)能够例如通过cmp而被平面化到发射极电极52表面的水平。然而,发射极的内部分被牺牲层(例如,氧化物)塞住。

图19示出在选择性地去除发射极层52直至第一隔离层32同时保持发射极层52的填充的凹槽52’的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,能够使发射极层(例如,多晶硅)52凹入。凹入深度应该稍微超过发射极外电极的厚度。仅发射极的仍然被牺牲层(例如,保护氧化物)53塞住的内部分保持不被蚀刻。

图20示出在第一隔离层32和填充的凹槽上提供保护层70并且在保护层70上提供构造的掩模层64的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,能够沉积保护层(例如,保护氮化物)70,并且能够施加用于对发射极电极整形的光刻掩模54。

图21示出在去除未被构造的掩模层54覆盖的所有层直至种子层34的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。详细地讲,保护层70和第一隔离层32的非覆盖部分被去除直至种子层34,以使得露出侧向间隔物42。

例如,能够通过干法蚀刻来对保护层(例如,保护氮化物)70进行开口。第一隔离层(例如,氧化物)32能够通过湿法蚀刻或通过湿法蚀刻和干法蚀刻的组合而被去除。另外,掩模54能够被剥离。

图22示出在选择性地去除侧向间隔物42以使得沿侧向露出基极层46并且在种子层34和基极层46之间形成部分地露出氧化物层28(在沟槽隔离24上方)的腔56的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,集电极基极间隔物42能够通过湿法氮化物蚀刻而被去除。现在可接近基极46的侧面来加工基极电极。

图23示出在种子层34和氧化物层28的露出部分上提供基极接触层58以使得填充所述腔56并且沿侧向接触基极层46的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

例如,能够通过选择性外延来实现基极电极56的生长。硅生长仅发生在存在硅的区域中。能够使用原位p掺杂硅。另外,在基极46的侧面的生长是单晶的,因为基极46本身是单晶的。外延生长将会把掺杂物原子立即放置在正确晶格位置,从而不需要基极链退火。这能够紧密地保留基极的初始掺杂物轮廓。

图24示出在发射极52和基极接触层58的部分上提供构造的掩模层62的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的剖视图。

例如,能够施加用于对基极电极60进行整形的光刻掩模62。

图25示出在选择性地去除基极接触层58的未被构造的掩模层62覆盖的部分并且选择性地去除构造的掩模层62的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的剖视图。

例如,基极电极58能够被蚀刻,并且掩模60能够被去除。晶体管20准备好进行硅化物和进一步的互连加工。

随后,将描述用于制造双极结型晶体管(例如,异质结双极晶体管)的发射极的方法。

由此,图10中示出的叠层和图17中示出的没有牺牲层53的叠层当中的一个能够作为示例被用作以下描述的用于制造发射极的方法的起点。由此,上述方法可被用于获得在其上提供并且进一步处理发射极层的需要的叠层,但并不必须被用于获得所述需要的叠层,即如何获得这个叠层是不相关的。因此,也可使用能够提供这种叠层的任何其它方法。然而,使用用于提供具有自对准发射极窗口的叠层的上述方法可导致具有改进的开关特性的双极结型晶体管。

图26示出根据实施例的用于制造双极结型晶体管的方法80的流程图。在第一步骤82中,提供叠层,所述叠层包括:半导体衬底,具有沟槽隔离;隔离层,布置在半导体衬底上,其中第一隔离层包括形成发射极窗口的凹槽;侧向间隔物,布置在发射极窗口的侧壁上;基极层,布置在半导体衬底上的发射极窗口中;和发射极层,布置在隔离层、侧向间隔物和基极层上。在第二步骤84中,牺牲层被提供在发射极层上,由此过度填充由于发射极窗口而由发射极层形成的凹槽。在第三步骤86中,牺牲层被选择性地去除直至发射极层,同时保持牺牲层的填充发射极层凹槽的部分。在第四步骤88中,发射极层被选择性地去除直至隔离层,同时保持发射极层的填充的凹槽。

实施例使用了对发射极的垂直尺寸进行定义的发射极凹槽和牺牲层的平面化的组合。同时,内间隔物能够被重新用作对发射极的侧向尺寸进行定义的硬掩模。

随后,描述用于制造双极结型晶体管的方法10的实施例,其中参照图27a至34示例性地制造异质结双极晶体管,图27a至34示出在不同制造步骤之后的异质结双极晶体管的剖视图。由此,为了简单原因而未示出集电极凹陷区。另外,能够使用基于掩埋层的标准构造。

图27a示出在提供叠层的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。如图27a中所示,所述叠层包括:半导体衬底22,具有沟槽隔离24;隔离层32,布置在半导体衬底22上,其中第一隔离层32包括形成发射极窗口40的凹槽;侧向间隔物50,布置在发射极窗口40的侧壁上;基极层46,布置在半导体衬底22上的发射极窗口40中;和发射极层52,布置在隔离层、侧向间隔物50和基极层46上。

如图27a中所示,隔离层32能够包括与发射极窗口40相邻的l形,以使得隔离层32的与半导体衬底22相邻的部分在侧向间隔物50和基极层46之间突出。

另外,叠层能够包括基极接触层58,基极接触层58被布置在半导体衬底22上(或布置在氧化物层28或种子层34上(参见图13,在沉积基极接触层58之前))。隔离层32能够被布置在基极接触层58上。

图27b示出在提供叠层21的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。与图27b相比,发射极窗口40被塞住。

换句话说,图27a和27b示出一般的异质结双极晶体管。已刚刚沉积发射极层52。狭窄的发射极窗口40被发射极材料塞住(参见图27b)。较宽的发射极窗口40未被塞住(参见图27a)。精确的晶体管20外观和直至这个阶段的制造方法是无关紧要的。然而,重要的是,用于定义发射极间隔物的层不被蚀刻掉。例如,能够使用由氧化物制成的发射极基极间隔物48’的l形。l形发射极基极间隔物(也参见图10中示出的第二隔离层48的l形部分48´)的底部能够由垂直氮化物层50定义。传统上,一旦形成所述底部,氮化物50就被去除。然而,在实施例中,保持或保留这个氮化物50,因为它将会稍后用作用于发射极外部图案化的硬掩模。注意的是,当在发射极处理之后生产基极链时,方法80也适用。

为了制造图27a和27b中示出的叠层,能够使用上述方法(参见例如图1至10)。然而,也可使用能够提供图27a和27b中示出的叠层的任何其它方法。

图28示出在发射极层52上提供牺牲层53由此过度填充由于发射极窗口40而由发射极层52形成的凹槽的步骤之后的在制造期间的双极结型晶体管20的示意性剖视图。

提供牺牲层53能够包括:在发射极层52上沉积牺牲层53,由此过度填充由于发射极窗口而由发射极层52形成的凹槽。牺牲层能够是氧化物层。

例如,牺牲层(或硬掩模)53能够被沉积在发射极52上面。牺牲层53过度填充所有发射极形貌,并且塞住较宽的窗口40。

图29示出在去除牺牲层53直至发射极层52同时保持牺牲层53的填充发射极层52的凹槽的部分的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。选择性地去除牺牲层53能够包括:将牺牲层53平面化直至发射极层52,同时保持牺牲层53的填充发射极层52的凹槽的部分。

例如,牺牲层能够被平面化。发射极材料的外部分能够被开口以用于随后的处理。较宽的发射极窗口40的内部分仍然被塞住并且被保护。

图30示出在选择性地去除发射极层52直至隔离层32同时保持发射极层的填充的凹槽52’的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。选择性地去除发射极层能够包括:对发射极层52执行干法凹入直至隔离层,同时保持发射极层的填充的凹槽52’。

例如,能够执行发射极材料52的干法凹入。在发射极材料52为薄的外部分中,发射极材料52完全消失。在由发射极本身或由牺牲层53塞住的发射极窗口40中,发射极40保持原样。

图31示出在选择性地去除隔离层32和牺牲层53的填充发射极层的凹槽52’的部分的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。选择性地去除隔离层32和牺牲层53的填充发射极层的凹槽52’的部分能够包括:各向异性地蚀刻隔离层32和牺牲层53的填充发射极层的凹槽52’的部分。

如前所述,并且也如图27a至30中所示,隔离层32能够包括与发射极窗口40相邻的l形,以使得隔离层32的与半导体衬底22相邻的部分在侧向间隔物50和基极层46之间突出。

由此,选择性地去除隔离层32能够包括:选择性地去除隔离层32,同时保持隔离层的在侧向间隔物50和基极层46之间突出的部分32’。

例如,晶体管的定义发射极窗口的材料(即,隔离层24和牺牲层53的填充发射极层的凹槽52’的部分,通常是氧化物)能够被各向异性地蚀刻。然而,在发射极的内间隔物中的侧向间隔物(例如,氮化物)50下面的材料32’保留,并且沿侧向保护发射极并且使发射极绝缘。

图32示出在基极接触层58、发射极层的凹槽52’和侧向间隔物50上提供掩模层62并且构造掩模层以获得构造的掩模层62的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。例如,能够施加用于基极电极图案化的光刻掩模62。

图33示出在去除基极接触层58的未被构造的掩模层62覆盖的部分的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。例如,基极电极58能够被蚀刻。

图34示出在去除构造的掩模层62的步骤之后的双极结型晶体管20的示意性剖视图。例如,掩模62能够被去除,并且有源晶体管准备好。

参照图27a至34示例性地描述的方法80提供至少下面的四个优点。第一,方法80提供用于制造发射极模块的方式,所述方式不必需要特殊掩模并且基于cmp和硅凹槽蚀刻的自对准组合。第二,方法80能够实现不具有悬垂部的发射极形状。第三,方法80能够实现对基极链区域的更好垂直接近和更紧密的硅化。第四,方法80不限于狭窄的发射极并且不需要塞住发射极窗口。

上述实施例仅说明本发明的原理。应理解,本文中描述的布置和细节的修改和变化将会对于本领域技术人员而言是清楚的。因此,意图是仅由即将发生的专利权利要求的范围限制,而非由作为本文中的实施例的描述和解释而提供的特定细节限制。

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