具有内外间隔物的横向双极型晶体管结构及其形成方法技术

本公开的实施例提供了具有内外间隔物的横向双极型晶体管结构和相关方法。横向双极型晶体管结构可以具有位于绝缘体上方的发射极/集电极E/C层。E/C层具有第一掺杂类型。第一基极层位于绝缘体上且邻近E/C层。第一基极层具有与第一掺杂类型相反的第二掺杂类型。第二基极层位于第一基极层上且具有第二掺杂类型。第二基极层的掺杂浓度大于第一基极层的掺杂浓度。内间隔物位于E/C层上且邻近第二基极层。外间隔物位于E/C层上且邻近内间隔物。间隔物位于E/C层上且邻近内间隔物。间隔物位于E/C层上且邻近内间隔物。

【技术实现步骤摘要】
具有内外间隔物的横向双极型晶体管结构及其形成方法


[0001]本公开涉及双极型晶体管。

技术介绍

[0002]本公开涉及双极型晶体管。目前的技术是诸如逻辑门、双极型晶体管、场效应晶体管(FET)和电容器的某些微型器件的原子级缩放。具有数百万个此类器件的电路芯片很常见。双极型晶体管的结构限定了它在工作期间的若干特性。传统集成电路可以采用竖直(vertical)双极型晶体管或其他类型的双极型晶体管，但是这些类型的器件可能具有较高的成本和/或不满足某些要求的操作参数。改进双极型晶体管的电行为可以提供器件的相关改进。

技术实现思路

[0003]本公开的说明性方面被设计为解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
[0004]本公开的实施例提供了一种横向双极型晶体管结构，包括：位于绝缘体上方的发射极/集电极(E/C)层，所述E/C层具有第一掺杂类型；第一基极层，其位于所述绝缘体上且邻近所述E/C层，其中，所述第一基极层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；第二基极层，其位于所述第一基极层上且具有所述第二掺杂类型，其中，所述第二基极层的掺杂浓度大于所述第一基极层的掺杂浓度；内间隔物(spacer)，其位于所述E/C层上且邻近所述第二基极层；以及外间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述内间隔物。
[0005]本公开的其他实施例提供了一种横向双极型晶体管结构，包括：位于绝缘体上方的发射极/集电极(E/C)层，所述E/C层具有第一掺杂类型；第一基极层，其位于所述绝缘体上且邻近所述E/C层，其中，所述第一基极层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；第二基极层，其位于所述第一基极层上且具有所述第二掺杂类型，其中，所述第二基极层的掺杂浓度大于所述第一基极层的掺杂浓度，所述第二基极层包括：下部，其具有相对于所述内间隔物的第一水平宽度，以及上部，其具有相对于所述内间隔物的大于所述第一水平宽度的第二水平宽度；内间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述第二基极层；以及外间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述内间隔物。
[0006]本公开的另外方面提供了一种形成横向双极型晶体管结构的方法，所述方法包括：形成位于绝缘体上方的发射极/集电极(E/C)层，所述E/C层具有第一掺杂类型；形成位于所述绝缘体上且邻近所述E/C层的第一基极层，其中，所述第一基极层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；形成位于所述第一基极层上且具有所述第二掺杂类型的第二基极层，其中，所述第二基极层的掺杂浓度大于所述第一基极层的掺杂浓度；形成位于所述E/C层上且邻近所述第二基极层的内间隔物；以及形成位于所述E/C层上且邻近所述内间隔物的外间隔物。
附图说明
[0007]通过以下结合描绘本公开各种实施例的附图进行的对本公开各方面的详细描述时，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
[0008]图1提供了根据本公开的实施例的待处理的初始结构的截面图。
[0009]图2提供了根据本公开的实施例的形成基极结构(base structure)的截面图。
[0010]图3提供了根据本公开的实施例的在基极结构上形成氮化物帽的截面图。
[0011]图4提供了根据本公开的实施例的形成基极层的截面图。
[0012]图5提供了根据本公开的实施例的形成E/C层的截面图。
[0013]图6提供了根据本公开的实施例的形成层级间电介质(ILD)层的截面图。
[0014]图7提供了根据本公开的实施例的在基极层上方形成开口的截面图。
[0015]图8提供了根据本公开的实施例的形成外基极的截面图。
[0016]图9提供了根据本公开的实施例的形成到横向双极型晶体管结构的接触的截面图。
[0017]图10提供了根据本公开的实施例的形成具有竖直锥形(tapered)侧壁的内间隔物的截面图。
[0018]图11提供了根据本公开的实施例的邻近竖直锥形侧壁形成外基极的截面图。
[0019]图12提供了根据本公开的实施例的横向双极型晶体管结构和具有竖直锥形侧壁的内间隔物的截面图。
[0020]图13提供了根据本公开的实施例的使一组内间隔物凹陷的截面图。
[0021]图14提供了根据本公开的实施例的形成T形外基极的截面图。
[0022]图15提供了根据本公开的实施例的具有T形外基极的横向双极型晶体管结构的截面图。
[0023]请注意，本公开的附图不一定按比例绘制。附图仅旨在描绘本公开的典型方面，因此不应视为限制本公开的范围。在附图中，相似的标号表示附图之间的相似元素。
具体实施方式
[0024]在下面的描述中，参考了形成本专利技术一部分的附图，并且其中以图示的方式示出了可以实践本教导的特定示例性实施例。这些实施例的描述足够详细以使本领域技术人员能够实践本教导，应当理解，在不脱离本教导的范围的情况下，可以使用其他实施例并且可以进行更改。因此，以下描述仅是说明性的。
[0025]将理解，当诸如层、区域或衬底的元素被称为位于另一元素“上”或“上方”时，它可以直接地位于另一元素上、或者也可以存在中间元素。与此形成对比，当元素被称为“直接位于另一元素上”或“直接位于另一元素上方”时，不存在任何中间元素。还应当理解，当一个元素被称为“被连接”或“被耦接”到另一元素时，它可以被直接地连接或耦接到另一元素、或者可以存在中间元素。与此形成对比，当一个元素被称为“被直接连接”或“被直接耦接”到另一元素时，不存在任何中间元素。
[0026]说明书中对本公开的“一个实施例”或“实施例”及其的其他变型的提及意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、特性等被包括在本公开的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”以及出现在说明书各处的任何其他变型不一定都指
同一实施例。应当理解，例如在“A/B”、“A和/或B”以及“A和B中的至少一者”的情况下使用“/”、“和/或”和“至少一者”中的任一者旨在包含仅选择第一个列出的选项(a)、或仅选择第二个列出的选项(B)、或同时选择这两个选项(A和B)。作为其他示例，在“A、B和/或C”和“A、B和C中的至少一者”的情况下，这些短语旨在包含仅选择第一个列出的选项(A)、或仅选择第二个列出的选项(B)、或仅选择第三个列出的选项(C)、或仅选择第一个和第二个列出的选项(A和B)、或仅选择第一个和第三个列出的选项(A和C)、或仅选择第二个和第三个列出的选项(B和C)、或选择所有这三个选项(A和B和C)。如本领域普通技术人员显而易见的，该情况可扩展用于所列出的许多项。
[0027]本公开的实施例提供了一种具有内间隔物和外间隔物的横向双极型晶体管结构。该横向双极型晶体管结构可以包括位于绝缘体上方的半导体材料的发射极/集电极(E/C)层。E/C层可以具有第一掺杂类型，例如P型或N型。具有与E/C层相反的掺杂类型的第一基极层位于绝缘体上且邻近E/C层。具有与第一基极层相同掺杂类型的第二基极层位于第一基极层上。第二基极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种横向双极型晶体管结构，包括：位于绝缘体上方的发射极/集电极E/C层，所述E/C层具有第一掺杂类型；第一基极层，其位于所述绝缘体上且邻近所述E/C层，其中，所述第一基极层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；第二基极层，其位于所述第一基极层上且具有所述第二掺杂类型，其中，所述第二基极层的掺杂浓度大于所述第一基极层的掺杂浓度；内间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述第二基极层；以及外间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述内间隔物。2.根据权利要求1所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述内间隔物包括：邻近所述第二基极层的竖直锥形侧壁和邻近所述外间隔物的非锥形侧壁。3.根据权利要求1所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述第二基极层包括：下部，其具有第一水平宽度，以及上部，其具有大于所述第一水平宽度的第二水平宽度，其中，所述上部位于所述内间隔物上且邻近所述外间隔物。4.根据权利要求3所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述第一基极层相对于所述内间隔物的水平宽度小于所述第二基极层的所述上部相对于所述内间隔物的水平宽度。5.根据权利要求1所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述E/C层包括：邻近所述第一基极层的下部和邻近所述外间隔物的上部。6.根据权利要求1所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述内间隔物包括：位于所述第二基极层和所述外间隔物之间的基本均匀的水平宽度。7.根据权利要求1所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述内间隔物包括氧化物绝缘体，所述外间隔物包括氮化物绝缘体。8.一种横向双极型晶体管结构，包括：位于绝缘体上方的发射极/集电极E/C层，所述E/C层具有第一掺杂类型；第一基极层，其位于所述绝缘体上且邻近所述E/C层，其中，所述第一基极层具有与所述第一掺杂类型相反的第二掺杂类型；第二基极层，其位于所述第一基极层上且具有所述第二掺杂类型，其中，所述第二基极层的掺杂浓度大于所述第一基极层的掺杂浓度，所述第二基极层包括：下部，其具有在所述第一基极层上方的第一水平宽度，以及上部，其具有在所述第一基极层上方的大于所述第一水平宽度的第二水平宽度；内间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述第二基极层；以及外间隔物，其位于所述E/C层上且邻近所述内间隔物。9.根据权利要求8所述的横向双极型晶体管结构，其中，所述内间...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：