具有提升的非本征基极的双极晶体管及其形成方法技术

技术编号:3207531 阅读:209 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种用于形成与互补金氧半(CMOS)电路集成的、具有基极(190)、射极(350)和埋入集极(105)上方的提升非本征基极(310)。提供一种具有CMOS和双极区的中间半导体结构。在双极区内提供本征基极层。跨越CMOS区与双极区形成基极氧化物,并在CMOS区与双极区上沉积牺牲射极叠层硅层。施加光致抗蚀剂来保护双极区,蚀刻该结构,仅从CMOS区去除牺牲层,使双极区上牺牲层的顶面基本与CMOS区的顶面齐平。最后,跨越CMOS区与双极区沉积具有基本平坦顶面的研磨停止层,适于后续用于提升非本征基极的化学机械研磨(CMP)。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般性地涉及双极晶体管,并且特别涉及在集成双极与互补金氧半(BiCMOS)晶体管电路内形成双极晶体管的方法,该双极晶体管具有提升的非本征基极(raised extrinsic base)。
技术介绍
晶体管在电子电路中用作放大或切换装置。在第一种应用中,晶体管的功能是将小交流信号放大。在第二种应用中,利用很小的电流将晶体管在“开启”状态与“关闭”状态之间切换。双极晶体管是一种具有两个非常接近的pn结的电子器件。双极晶体管具有三个器件区射极,集极以及射极与集极之间的基极。理想地,两个pn结(射极-基极与集极-基极结)在单个半导体材料层内以特定的距离隔开。通过改变结附近的偏压对一个pn结内电流的调制称作“双极晶体管作用”。外部引线可连接到这三个区域中的每一个,而且可以使用这些引线将外部电压与电流施加到器件上。若射极与集极是n型掺杂而基极是p型掺杂,则器件为“npn”晶体管。或者,若使用相反的掺杂设置,则器件为“pnp”晶体管。因为npn晶体管基极区中的少数载子(即电子)的迁移率高于pnp晶体管基极区中的空穴迁移率,所以npn器件可以得到较高频操作和较高速性能。因此,npn晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成与互补金氧半(CMOS)电路集成的、具有提升非本征基极、射极和集极的双极晶体管的方法,该方法包括步骤:    (a)提供中间半导体结构,具有双极区和带栅极导体的CMOS区;    (b)在双极区内提供具有厚度的本征基极层;    (c)跨越CMOS区与双极区形成基极氧化物;    (d)在CMOS区与双极区上沉积具有厚度的射极叠层硅层;    (e)施加光致抗蚀剂来保护双极区;    (f)仅从CMOS区蚀刻去除射极叠层硅层,使双极区上的射极叠层硅层的顶面基本与CMOS区的顶面齐平;以及    (g)跨越CMOS区与双极区沉积具有基本平坦顶面的研磨停止层,适于后续的化学机械研磨(C...

【技术特征摘要】
US 2001-6-22 09/887,3101.一种用于形成与互补金氧半(CMOS)电路集成的、具有提升非本征基极、射极和集极的双极晶体管的方法,该方法包括步骤(a)提供中间半导体结构,具有双极区和带栅极导体的CMOS区;(b)在双极区内提供具有厚度的本征基极层;(c)跨越CMOS区与双极区形成基极氧化物;(d)在CMOS区与双极区上沉积具有厚度的射极叠层硅层;(e)施加光致抗蚀剂来保护双极区;(f)仅从CMOS区蚀刻去除射极叠层硅层,使双极区上的射极叠层硅层的顶面基本与CMOS区的顶面齐平;以及(g)跨越CMOS区与双极区沉积具有基本平坦顶面的研磨停止层,适于后续的化学机械研磨(CMP)。2.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(d)中沉积的该射极叠层硅层的厚度约等于CMOS区栅极导体的厚度,且该方法在步骤(f)中还包括使用基极氧化物作为蚀刻停止,使双极区上射极叠层硅层的顶面基本与CMOS区内基极氧化物的顶面齐平。3.根据权利要求1所述的方法,其中步骤(d)中沉积的该射极叠层硅层的厚度加上步骤(b)中提供的本征基极层的厚度约等于CMOS区栅极导体的厚度,且该方法在步骤(f)中还包括用CMOS保护层作为蚀刻停止,仅从CMOS区蚀刻掉射极叠层硅层和基极氧化物,使双极区上射极叠层硅层的顶面基本与CMOS区内保护层的顶面齐平。4.根据权利要求1所述的方法,其中该研磨停止层是电介质。5.根据权利要求1所述的方法,其中该双极晶体管为异质结双极晶体管,而本征基极层为硅锗。6.根据权利要求1所述的方法,其中该射极叠层硅层包括(a)具有50至200nm厚度的a-Si层;以及(b)具有50至200nm厚度的SiN研磨停止层。7.根据权利要求2所述的方法,其中该栅极导体具有100至250nm的厚度,而该射极叠层硅层包括(a)具有50至200nm厚度的a-Si层;以及(b)具有50至200nm厚度的SiN研磨停止层。8.根据权利要求3所述的方法,其中该栅极导体具有100至250nm的厚度,而该射极叠层硅层包括(a)具有50至200nm厚度的a-Si层;以及(b)具有50至200nm厚度的SiN研磨停止层。9.根据权利要求1所述的方法,还包括步骤(h),进行蚀刻以形成非本征基极开口,该蚀刻在基极氧化物上停止。10.根据权利要求9所述的方法,还包括形成间隔壁的步骤(i),以及从非本征基极开口剥离基极氧化物的步骤(j)。11.根据权利要求10所述的方法,还包括步骤(k),在非本征基极开口内形成提升非本征基极。12.根据权利要求11所述的方法,还包括沉积出隔离层的步骤(1),以及使用研磨停止层的齐平表面进行CMP处理而形成平面隔离层...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维C阿尔格伦格雷戈里G弗里曼黄丰毅亚当T蒂克诺
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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