具有自對準矽化物和外基極的雙極電晶體的製作方法
2023-07-09 03:27:51 2
專利名稱：具有自對準矽化物和外基極的雙極電晶體的製作方法
技術領域：
本發明涉及自對準雙極電晶體(BT)，其外基極注入、外基極矽化物和發射極彼此自對準。
背景技術：
已經證明了引入SiGe外延層作為雙極電晶體的基極可以使雙極電晶體獲得高轉換速度。通過降低寄生的基極電阻和電容，人們可以利用速度的增加進一步增加最大振動頻率(fmax)。達到上述目標的一個簡易的方法就是減小電晶體的橫向尺寸。通常利用光刻技術使電晶體的一部分與另一部分對準。在設計上述結構時，人們必須考慮對準和與光刻工藝相關聯的臨界尺寸公差。利用自對準代替光刻技術的集成方案在減小橫向尺寸和提高電晶體性能上已經被證明是行之有效的，其中電晶體的一部分被用於對準電晶體的另一特徵。
對於傳統的雙極電晶體，外基極層是在對發射極多晶矽層構圖之後注入的。上述傳統構圖工藝仍舊依靠光刻技術來使發射極多晶矽層圖形與發射極開口以及隨後的接觸對準。考慮到光刻工藝中發射極接觸的公差，發射極多晶矽層圖形通常足夠大。因此，對於上述類型集成方案，外基極注入和矽化物是非自對準的並與發射極-基板結遠遠地隔離開，這導致了高基極電阻。上述非自對準電晶體的最大振動頻率受到由上述隔離造成的基極電阻(Rb)的限制。
以下作為參考的美國專利披露了令人滿意的、達到預期目的的實施例。下列作為參考的現有美國專利的完全披露，在此處專門引入本發明作為參考，其目的包括，但不僅限於，暗示本發明的背景和闡明技術的發展狀態。
例如，在美國專利6,534,372中，外基極被形成於臨時發射極基座周圍的永久分隔件或被臨時發射極基座自身所定界。此後，通過光刻技術和刻蝕去除臨時基座，取而代之的是多晶矽發射極。然後，永久性分隔件必須足夠寬以使具有相關聯的臨界尺寸(CD)和對準公差的第二光刻圖形邊緣形成於分隔件的頂端。另外，分隔件也要足夠寬以提供發射極-基極隔離。這增加了對發射極尺寸以及重摻雜的外基極區與發射極-基極結之間的最小距離的結構約束。發射極多晶矽層和外基極矽化物也通過增加了橫向尺寸和基極電阻的光刻技術所限定。
在美國專利申請6,531,720中，外基極摻雜的橫向分布由形成於臨時發射極基座周圍的雙分隔件所確定。發射極多晶矽層和外基極矽化物通過增加了橫向尺寸和基極電阻的光刻技術所限定。上述集成方案的另一個缺點在於臨時基座位於厚氧化物氮化物和多晶矽層疊層的頂部。這樣的話，疊層需要此後形成發射極-基極隔離，因而，通過上述厚疊層的雜質的注入必須是高能量的，以獲得外基極區內低的基極電阻。這將導致由於雜質的擴散而造成的對摻雜分布及內基極區損失的控制的削弱。
發明內容
本發明提出了一種在集成電路結構中形成電晶體的方法，首先在基片內形成集電極，然後在集電極上形成內基極。本發明對基片上的對準層進行構圖以具有對準開口，接著對對準開口內的基片上的發射極基座(犧牲位置佔位)進行構圖。然後，本發明可以進行第一次注入以在不受發射極基座和對準層保護的基片區域內形成第一外基極部分。接下來，本發明去除發射極基座並在對準開口內形成發射極，該發射極與第一外基極注入自對準。在去除對準層後，本發明進行第二次注入以在不受發射極保護的基片的區域內形成第二外基極部分。然後，在發射極上形成側壁分隔件並進行第三次注入以在不受發射極和側壁分隔件保護的基片區域內形成第三外基極部分。
類似地，形成發射極的工藝包括在對準開口內保形地沉積發射極材料。對準開口內發射極材料厚度決定了發射極的寬度。該保形沉積工藝在對準開口所在的發射極材料內再次留下凹槽。如對發射極基座所做的，掩模形成於凹槽內，不受掩模保護的發射極材料被去除。
在另一個實施例中，本發明在基片內形成集電極，在集電極上形成內基極。然後，本發明對內基極上方基片上的發射極下部構圖發射極基座。在實際形成發射極或相關聯的分隔件之前，本發明在不受發射極基座保護的基片區域內形成外基極。然後，本發明去除發射極基座，最後在發射極基座原所在處形成發射極。
上述實施例提供了形成外基極的工藝，首先向不受發射極基座保護、沒有任何分隔件存在的基片區域內進行第一次雜質注入。這使得外基極區的側面直接垂直位於發射極下部側面的下方以及直接垂直對準發射極下部側面。上述第一次注入後，本發明接著在發射極基座上形成第一側壁分隔件，並向不受發射極基座或第一側壁分隔件保護的基片區域內進行第二次雜質注入。然後，本發明去除第一側壁分隔件，並重複注入工藝形成更寬的側壁分隔件。因此，本發明在發射極基座上形成第二側壁分隔件。這些第二側壁分隔件從發射極基座延伸得比第一側壁分隔件更遠。然後，本發明向不受發射極基座或第二側壁分隔件保護的基片區域內進行第三次雜質注入。
從橫剖面圖看，上述處理導致外基極納入了與發射極側面相鄰的多級臺階。上述臺階包括向基片延伸不同深度的多段外基極，其中遠離發射極和內基極的每個連續的一段外基極進一步向基片內延伸。第一側壁分隔件和第二側壁分隔件的厚度也不依賴於隨後鄰近發射極下部形成的隔離區的厚度。
在去除發射極基座之前，本發明鄰近發射極基座形成對準層。當去除發射極基座後，在對準層內會留下發射極開口。接著，隨後的處理在對準層的發射極開口內形成發射極。同樣，本發明在基片上形成蝕刻停止層並控制蝕刻停止層的厚度以降低形成外基極區的工藝所需的能量。
由此而產生的結構具有基片內的集電極和內基極、鄰近內基極的基片內的外基極區，以及內基極上的發射極。發射極呈T形，其上部比下部寬。外基極區的側面可以直接垂直位於發射極下部側面的下方以及直接垂直對準發射極下部的側面，該發射極直接位於內基極之上或可以被置於發射極下方。當結合下列描述和附圖進行考慮，將會更好地評價和理解本發明的上述以及其他實例和目標。然而，應當明白，儘管暗示了本發明的優選實施例和它們的許多具體細節，下列描述是通過闡述而不是限定給出的。在本發明範疇內，在不偏離其精神實質下，可以進行許多變更和修改，且本發明包含了所有諸如此類的修改。
參照附圖，通過下列的詳細描述可以更好地理解本發明，其中圖1是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖2是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖3是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖4是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖5是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖6是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖7是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖8是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖9是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖10是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖11是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖12是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖13是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖14是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖15是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖16是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖17是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖18是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖19是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；
圖20是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖21是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖22是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖23是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖24是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖25是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖26是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖27是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖28是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖29是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖30是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖31是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖32是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖33是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖34是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖35是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖36是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖37是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖38是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖39是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖40是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖41是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖42是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖43是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖44是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖45是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖46是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖47是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖48是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；
圖49是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖50是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖51是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖52是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖53是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖54是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖55是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；圖56是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；以及圖57是根據本發明部分完成的雙極電晶體的示意圖；具體實施方式
參照附圖中闡明的和在下列描述中詳述的無限定的實施例，本發明及其各種特徵和有優勢的細節會得到更加充分的解釋。應當指出的是附圖中闡明的特徵沒有必要按比例。為了不使本發明難以理解，對眾所周知的元件和處理技術的描述將被省略。此處使用的實例僅僅是為了方便理解可以實踐本發明的方式，以及進一步使那些本領域的技術人員能夠實踐本發明。因此，這些實例不應當被理解為用於限定本發明的範疇。
在背景部分討論的各種用於改進雙極電晶體的方法在許多方面為雙極電晶體留下了改進的空間。例如，對以下存在需求1)與發射極開口自對準的外基極注入；2)與發射極開口自對準的外基極矽化物；3)與發射極開口自對準的發射極多晶矽圖形；4)在發射極-基極結附近形成的用以最優化基極電阻和發射極-基極漏電流的雜質分布；以及5)僅通過薄氧化物層進行的延伸基極注入。
本發明的披露描述了應對以上提及的各點的具有被注入的外基極的自對準電晶體。更具體而言，如圖1-22中實施例所示，本發明在集成電路結構中形成電晶體，首先在基片10中形成集電極12，在集電極12上形成內基極14。區域18為基片10的淺溝槽隔離(STI)，用於將電晶體與其他結構分開。在該實例中，區域16包括，例如摻雜多晶矽17和各種沉積氧化物18、19。可用於形成上述結構的方法論和材料為本領域普通技術人員所熟知，正像例如在前面提及的美國專利6,534,372中解釋的那樣。
如圖2所示，本發明形成薄(10-20nm)刻蝕停止層20(如沉積氧化物)、氮化物層26，以及對準層22，其中對準層可以包括任何適合的材料，如非摻雜多晶矽，等等。刻蝕停止層20的厚度受到控制以降低形成下面將要討論的外基極區82、172、192工藝中所需的能量。另一沉積氧化物層24是在圖2結構中的對準層22上形成的。
接下來，如圖3所示，在氧化物層24上對光刻膠30構圖以及，如圖4所示，材料去除工藝(例如刻蝕)用於對氧化物層24、對準層22，以及終止於刻蝕停止層20上的氮化物層26構圖。上述工藝形成對準開口40。
圖5中，犧牲材料50，例如非摻雜多晶矽，被保形地沉積在氧化物層上並在對準開口40內。上述犧牲材料50最終成為用於對準注入和發射極的發射極基座。上述保形沉積工藝在第一開口40內形成第二開口52。然後，如圖6所示，掩模材料60(例如氮化物)被沉積入第二開口52內。如圖7所示，掩模材料60用於將犧牲材料50構圖成發射極基座結構50。再次，任何傳統的材料去除工藝，例如刻蝕等等可以用於對犧牲材料50構圖。隨著掩模在犧牲材料50上處於適當位置，實施了一系列外基極注入雜質摻雜工藝的第一步，如圖8中箭頭80所示。上述工藝形成外基極82的第一部分。
圖9中，沉積了附加的氮化物90，然後利用任何選擇性的材料去除工藝，向下選擇性地將其去除直到氮化物層26(如圖10中所示)的層級，該工藝被設計成只腐蝕氮化物90，而剩餘結構基本上保持原樣。氮化物90的剩餘厚度將作為發射極和基極之間的隔離電介質。圖11中，發射極基座50被去除，圖12中，氧化物24和氧化物層20都被去除(再次利用選擇性的去除工藝)。
然後，圖13中，發射極材料130(例如摻雜多晶矽或任何其他導電材料)利用保形沉積工藝沉積而成，如上所述，該工藝以與第二開口52相似的方式形成第三開口132。以與前述處理相似的方式，掩模材料140，例如沉積的氧化物或其他掩模材料，形成於第三開口132內(如圖14所示)，然後利用作為掩模的材料140去除發射極材料130以及非摻雜多晶矽22的暴露部分，這導致了圖15所示的結構。圖16中，上述材料去除工藝被繼續用來去除氮化物層26、90的暴露部分。再次，任何傳統的材料去除工藝，例如刻蝕，可以用於上述步驟中。
圖17中，第二雜質170被注入基片10的暴露部分以形成外基極172的第二部分。接著，沿著發射極130的側壁形成分隔件180。分隔件180可以包括例如沉積後又在定向去除工藝(例如各向異性刻蝕)中被去除的氮化物(或者其他類似的材料)，該工藝從水平表面去除氮化物的速率快於從垂直表面去除氮化物材料的速率，因而沿著發射極130的側壁留下了側壁分隔件180，如圖18所示。接下來，如圖19所示，實施了第三雜質注入190以形成外基極注入192的第三部分。
圖20中，再次利用任何選擇性的材料去除工藝，例如刻蝕，將刻蝕停止層20以及掩模140去除。圖21中，導體17的邊界通過傳統的構圖工藝(例如掩模以及刻蝕)被限定。圖22中，利用眾所周知的矽化物轉化工藝，在導體17和外基極區192之上形成矽化物區220，該工藝涉及在金屬存在時施加熱量，並為那些本技術領域的普通技術人員所熟知。因此，矽化物區220的形成不必使用對準掩模，等等，因而形成自對準矽化物區或者說自對準矽化物(salicide)220。換言之，外基極192的矽化物220以及發射極130的頂端與基極82、172、192以及發射極130達到自對準的程度。因此，伴隨著分隔件180以及對準結構(例如氮化物90、發射極基座50，等等)的使用，矽化物220、外基極82、172、192以及發射極130都彼此自對準，並且不需要昂貴的準確率較差的掩模型對準工藝。
由此產生的圖22所示的結構具有位於基片10內的集電極12和內基極14、基片10內與內基極14相鄰的外基極區82、172、192、位於內基極14上方的發射極130以及自對準矽化物區220。發射極130呈T形，其上部分比下部分寬。進而，從橫切面看，外基極82、172、192包括多級臺階。上述臺階包括向基片10延伸不同深度的多段外基極82、172、192，其中遠離內基極14的外基極82、172、192的每個連續的一段都從基片10的頂端進一步延伸入基片10。
利用不同的處理技術，圖23-41所示的實施例形成與圖1-22所示實施例相似的結構。以上討論的與圖1-22所示實施例相同或相似的項目被標識為具有相同的標識符或數字，為簡單起見，不再對上述元件進行贅述。
圖23所示的結構與圖2所示結構相似，只是層22、24和26被層230所取代，層230可以包括，例如氮化物。圖24中，掩模30的形成與下面圖3所示的方式相似，圖25中，形成與下面圖4中討論的相同的開口40。另外，圖26中，形成犧牲材料50，並在圖27-28中對與在下面討論的圖6和7相同的犧牲材料進行構圖。注意在圖28中，去除掩模材料60而圖7中允許保留掩模材料60。圖29中形成了如同圖8中所形成的相同的雜質注入80。然後，在圖30中，去除犧牲材料50。
圖31中，保形的氮化物(310)和非摻雜多晶矽(312)層沉積於上述結構上。圖32中，側壁分隔件320(例如沉積的氧化物)通過與形成前述的側壁分隔件180相似的側壁分隔件形成工藝而形成。圖33中，利用選擇性的去除工藝去除了非摻雜多晶矽層312。上述去除工藝不影響由分隔件320保護的非摻雜多晶矽312的區域。圖34中，去除分隔件320，圖35中，去除氮化物層310的暴露部分。接下來，去除剩餘的非摻雜多晶矽312，如圖36所示，再次使用選擇性的材料去除工藝，去除刻蝕停止層20的中央暴露部分，如圖37所示。
圖38中，發射極材料130的沉積如上述圖13所示。以與上述圖14所示相似的方式，圖39中，掩模140形成於上述發射極材料的凹槽132中。接下來，再次利用選擇性的材料去除工藝去除發射極材料130的暴露部分，如圖40所示。氮化物區310和230被去除(再次利用選擇性的材料去除工藝)，從而導致圖41所示的結構。圖41所示的結構基本上與圖16所示的結構相似，並對上述結構實施了與圖17-22所示的上述步驟相似的處理步驟，以完成本發明的上述實施例。
第二實施例顯示於圖42-57。更具體而言，如圖42所示，該工藝開始於與圖2所示結構有些相似的結構，並且包含了刻蝕停止層20和刻蝕停止層20上的犧牲材料50。利用標準的光刻技術對犧牲材料50構圖以使內基極14上方的基片10上的發射極的下部形成發射極基座50，如圖43所示。
在形成發射極或相關聯的分隔件之前，本發明在不受發射極基座50保護的基片10的區域內形成外基極82、172、192，如圖44-46所示。本發明提供了形成外基極82、172、192的工藝，首先在沒有任何分隔件存在的情況下，向不受發射極基座50保護的基片10的區域內實施第一雜質注入80，以形成外基極82的初始部分，如圖44所示。這使得外基極82初始部分的側面直接垂直位於發射極130(圖55)的下部側面的下方以及直接垂直對準發射極130的下部側面，發射極130的下部側面最後將替代發射極基座50。
在進行上述第一注入80之後，本發明接著在發射極基座50上形成第一側壁分隔件54，並向不受發射極基座50或第一側壁分隔件450保護的基片10的區域內實施第二雜質注入170，如圖45所示。本發明接著以更寬的側壁分隔件460去除第一側壁分隔件54並重複注入工藝，如圖46所示。更具體而言，本發明在發射極基座50上形成第二側壁分隔件460。第二側壁分隔件460從發射極基座50延伸得比第一側壁分隔件450快。然後，本發明向不受發射極基座50或第二側壁分隔件460保護的基片10的區域實施第三雜質注入190。之後，如圖47所示，去除第二側壁分隔件460。
如圖46所示，從橫切面看，上述處理導致外基極82、172、192包含與內基極14相鄰的多級臺階82、172、192。上述臺階在此處也被稱作逆摻雜分布。上述臺階包括向基片10延伸不同深度的多段外基極82、172、192，其中遠離內基極14的外基極82、172、192每個連續的一段都進一步向基片10內延伸。內基極14的形狀是外基極82、172、192的多級臺階形狀的鏡像。
本發明上述實例的優點之一在於第一側壁分隔件450和第二分隔件460的厚度不依賴於隨後鄰近發射極130的下部形成的隔離區20、480(圖57所示)的厚度。因此，與傳統的方法論不同，本發明外基極82、172、192內的臺階的尺度完全不依賴於分隔件或緊接發射極130的下部形成的隔離區。因而，本發明可以有必要就無論在什麼情況下定位外基極的邊緣以最優化電晶體的性能而不考慮鄰近T形發射極130的下部安置的隔離區20、480的尺寸。
圖48-53中，本發明為將要在圖55中形成的發射極130準備了層480。更具體而言，圖48中保形的氮化物480和氧化物482層形成於上述結構之上。圖49中，對氧化物層482構圖以暴露氮化物層480的一部分。接下來，圖50中，附加的氮化物被加到前述的氮化物層480上以形成更厚的氮化物層500。圖51中，向下刻蝕氮化物480、500直到發射極基座50頂端的下方的層級。然後，圖52中，去除氧化物層482。最後，圖53中，去除發射極基座50，留下開口530。圖54闡明了在層480側壁上形成側壁分隔件540的任選實施例。如果上述側壁分隔件540被加以利用，當發射極130形成時，它會與外基極82、172、192的側壁隔開。在上述描述中，外基極的「側壁」是鄰近內基極14的區域482的垂直部分。因此，必要時，可以使用上述任選的側壁分隔件540，以提供對外基極82、172、192的側壁和T形發射極結構130下部的側壁之間的水平間距的附加控制。上述討論的各種材料沉積和去除工藝為本領域的那些普通技術人員所熟知，並依據在具體設計中使用哪些材料而相應變化，此處為簡單起見，對相同的詳細討論不再贅述。
因此，如上所示，在本發明去除發射極基座50之前，在發射極基座50附近形成層480。當發射極基座50被去除，在層480內留下發射極開口530。注意層480內發射極開口530的位置與先前形成的結構完全自對準，且不需要任何光刻技術型結構，避免了許多傳統方法論的問題。
如圖55所示，本發明在發射極基座50所在的位置形成了T形發射極130。同樣，本領域的普通技術人員將理解發射極130可以由許多有用的導體製成，如多晶矽。接下來，圖56中，去除層480的暴露部分，圖57中，去除刻蝕停滯層20的暴露部分。上述處理步驟形成將發射極130與外基極82、172、192隔離開的隔離區20、480。
上述實施例中，外基極區82的側面直接垂直位於發射極130的下部側面的下方以及直接水平對準發射極130的下部側面，發射極基座130直接位於內基極14的上方。因而，內基極14的頂端與發射極130的下部有著相同的寬度，外基極區14沒有在發射極130下部的下方延伸。
因此，如上所示，在上述實施例中，通過最大程度使用自對準使電晶體的橫向尺寸降低。在多晶矽發射極130形成之前，外基極82、172、192被部分注入以在發射極-基極結的附近形成摻雜分布。因而，按照本發明，發射極多晶矽130圖形與發射極開口130和外基極注入82、172、192自對準。而且，臨時發射極基座50位於允許低能量離子注入的薄刻蝕停止層20上，這提供了對外基極摻雜分布的深度以及橫向擴散更好的控制。使用可處理的基座50形成外基極82、172、192摻雜允許獨立於電晶體的其他結構例如發射極-基極隔離區20、100的最優化分布。
工業適用性本發明適用於期望有高轉換速度的超大規模集成電路的製造，尤其是製造高性能計算器件。
儘管本發明已就優選實施例進行了描述，本技術領域的那些技術人員將認可通過符合附加權利要求的精神實質和範疇內的修改仍可以實踐本發明。
權利要求
1.一種雙極電晶體，包括基片(10)；所述基片內的集電極(12)；所述集電極上的內基極(14)；鄰近所述內基極的外基極；以及所述內基極上的發射極(130)，其中從橫切面看，所述外基極包含鄰近所述內基極的外基極注入區(82、172、192)。
2.權利要求1的雙極電晶體，其中所述內基極(14)頂端與直接位於所述內基極上的所述發射極(130)的下部具有相同的寬度。
3.權利要求1的雙極電晶體，其中所述外基極注入區(82、172、192)不在直接位於所述內基極上的所述發射極下部的下方延伸。
4.權利要求1的雙極電晶體，其中所述外基極注入區與所述發射極的側面對準。
5.權利要求1的雙極電晶體，其中所述外基極注入區包括向所述基片內延伸不同深度的多段所述外基極，以及遠離所述內基極的每個連續一段所述外基極在所述基片內延伸更深。
6.權利要求4的雙極電晶體，進一步包括與直接位於所述內基極上的所述發射極的下部相鄰的隔離區(90)，其中多段所述外基極注入區不依賴於所述隔離區的尺寸。
7.權利要求1的雙極電晶體，其中所述發射極(130)包括下部和上部，上部寬於所述的下部，以及所述發射極的所述側面包括所述發射極的所述下部的側面。
8.權利要求1的雙極電晶體，進一步包括位於所述外基極和所述發射極上的矽化物區(220)，其中所述矽化物區、所述外基極和所述發射極都彼此自對準。
9.形成雙極電晶體結構的方法，所述方法包括在基片(10)內形成集電極(12)；在所述集電極上形成內基極(14)；對所述內基極上的所述基片上的發射極基座(50)構圖；在不受所述發射極基座保護的所述基片的區域內形成外基極注入(80、170、190)；去除所述發射極基座；以及在所述發射極基座原位處形成發射極(130)。
10.權利要求9中的方法，進一步包括在去除所述發射極基座前，鄰近所述發射極基座形成隔離層(90)。
11.權利要求10中的方法，其中所述去除所述發射極基座的工藝在所述對準層內留下發射極開口，其中形成所述發射極的所述工藝在所述對準層的所述發射極開口內形成所述發射極。
12.權利要求9中的方法，其中形成所述外基極的所述工藝包括向不受所述發射極基座保護的所述基片區域(82)內實施第一雜質注入(80)；在所述發射極基座上形成第一側壁分隔件(450)；向不受所述發射極基座和所述第一側壁分隔件保護的所述基片區域(172)內實施第二雜質注入(170)；去除所述第一側壁分隔件；在所述發射極基座上形成第二側壁分隔件(460)，其中所述第二側壁分隔件從所述發射極基座延伸得比所述第一側壁分隔件遠；以及向不受所述發射極基座和所述第二側壁分隔件保護的所述基片區域(192)內實施第三雜質注入(190)。
13.權利要求12中的方法，進一步包括去除所述第二側壁分隔件；以及形成所述發射極後，直接鄰近所述發射極形成隔離區(480)，其中所述第一側壁分隔件和所述第二側壁分隔件的厚度以及與它們相關的注入不依賴於所述隔離區的厚度。
14.權利要求9中的方法，進一步包括在對所述基片上的所述發射極基座構圖之前，在所述基片上形成刻蝕停止層(20)。
15.權利要求14中的方法，其中所述刻蝕停止層的厚度受到控制以降低形成所述外基極區的所述工藝所需的能量。
全文摘要
一種雙極電晶體及製作電晶體的方法，其中電晶體包括基片(10)中的集電極(12)、位於集電極上的內基極(14)、與內基極相鄰的外基極、位於內基極上的發射極(130)。從橫切面看，外基極包括與內基極相鄰的外基極注入區(82、172、192)。電晶體通過對基極上方的基片上發射極下部構圖形成發射極基座(50)而形成。在不受發射極基座保護的區域內形成外基極。隨後，形成發射極、相關聯的分隔件(180)和矽化物區(220)。矽化物、外基極和發射極都彼此自對準。
文檔編號H01L21/331GK101057328SQ200580038284
公開日2007年10月17日 申請日期2005年11月10日 優先權日2004年11月10日
發明者瑪瓦恩·H.·卡特, 弗朗索瓦·帕傑蒂 申請人:國際商業機器公司