半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件（１０），所述半导体器件（１０）在半导体本体（１）内包括双极晶体管和场效应晶体管，所述半导体本体包括凸出台（５），在所述凸出台（５）内存在双极晶体管的集电极区（２２ｃ和２２ｄ）和基极区（３３ｃ）的至少一部分。双极晶体管具有在集电极区（２２ｃ和２２ｄ）内提供的绝缘腔（９２ｂ）。可以通过以下方式来提供绝缘腔（９２ｂ）：在集电极区（２２ｃ）中提供层（３３ａ），例如通过向单晶选择性地蚀刻多晶来建立访问路径，以及使用访问路径来去除层（３３ａ）的一部分以提供腔。在集电极区中提供的层（３３ａ）可以是ＳｉＧｅ：Ｃ的。通过阻止从基极区扩散，绝缘腔（９２ｂ）使得可以减小基极集电极电容，并且可以被描述为限定基极接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有衬底和半导体本体的半导体器件，所述半导体器件包括双极晶 体管和场效应晶体管。双极晶体管按以下顺序包括集电极区、基极区和发射极区，其 中半导体本体包括凸出台(也可以称作基座)，在所述凸出台内至少存在集电极区的一部 分和基极区的一部分，凸出台被隔离区包围。这样的器件具体在被构造为异质结双极晶 体管(HBT)时非常适于高频放大器应用。本专利技术还涉及一种制造这样的器件的方法。
技术介绍
从2006年3月7日公开的美国专利文献USP 7,008,851中已知这样的器件。在该 文献中将双极晶体管描述为包括台，在所述台内存在集电极区的一部分和基极区的一部 分。在衬底中还存在形成晶体管的子集电极的区。台包括η型外延硅层和ρ型外延层， 所述η型外延硅层形成集电极区的所述部分，所述ρ型外延层包含锗并且在该ρ型外延层 内形成基极区。台被所形成的隔离层包围，包围台的槽(也称作浅沟)的壁涂覆二氧化 硅隔离层，该槽还实质上填充有氧化物。现有器件的缺点是现有器件的高频特性有待改进。此外，现有器件的制造相对 复杂。US 2005/0212087Α公开了一种形成双极晶体管的结构和方法。在晶体管的 Si:Ge本征基极下方围绕集电极形成腔。通过引用结合在本文中的国际专利申请PCT/IB2007/052220描述了一种开始段 落中提到的类型的器件，其中，半导体器件还包括场效应晶体管，所述场效应晶体管具 有源极区、漏极区、插入的沟道区和叠加的栅极电介质以及栅极区，所述栅极区形成场 效应晶体管的最高部分，台的高度大于栅极区的高度。使用假发射极来蚀刻掉晶体管的 寄生元件，从而可以提供自对准的集电极-非本征基极结。然而，该方法将使得难以控 制例如器件中使用的本征基极与硼掺杂多晶硅之间的基极接触。
技术实现思路
实现了本专利技术以期提供一种包括双极晶体管和场效应晶体管器件的半导体器件 及其制造方法，其中包括自对准绝缘填充腔并且所述自对准绝缘填充腔可以限定基极接 触以及可以允许减小基极_集电极电容并且，还可以进一步减小寄生元件。在第一方面，本专利技术提供了一种具有衬底和半导体本体的半导体器件，所述半 导体器件包括双极晶体管，双极晶体管按照以下顺序具有集电极区、基极区和发射极 区，其中半导体本体包括凸出台，在所述凸出台内存在集电极区和基极区的至少一部 分，所述凸出台被隔离区包围，其中，半导体器件还包括场效应晶体管；以及双极晶体 管具有在集电极区中的绝缘腔。可以通过以下方式提供绝缘腔在集电极区中提供层，建立至层的访问路径， 以及使用访问路径来去除层的一部分，使得层的去除部分的一部分提供绝缘腔的位置。可以通过向基极的单晶部分选择性地蚀刻基极的多晶部分来建立访问路径。可以提供假发射极。可以通过限定假发射极并然后执行干法蚀刻来建立访问路径。在集电极区中提供的层可以是SiGe:C的。绝缘腔可以填充有气体。气体可以是空气。绝缘腔可以填充有二氧化硅。在另一方面，本专利技术提供了一种制造具有衬底和半导体本体的半导体器件的方 法，所述半导体器件包括双极晶体管，双极晶体管按照以下顺序具有集电极区、基极区 和发射极区，其中半导体本体包括凸出台，在所述凸出台内存在集电极区和基极区的至 少一部分，所述凸出台被隔离区包围；所述方法还包括为半导体器件提供场效应晶体 管；以及为双极晶体管提供在集电极区中的绝缘腔。可以通过以下方式来提供绝缘腔在集电极区中提供层，建立至层的访问路 径，以及使用访问路径来去除层的一部分，使得层的去除部分的一部分提供绝缘腔的位置。可以通过向基极的单晶部分选择性地蚀刻基极的多晶部分来建立访问路径。可以提供假发射极。可以通过限定假发射极并然后执行干法蚀刻来建立访问路径。在集电极区中提供的层可以是SiGe:C的。绝缘腔可以填充有气体。气体可以是空气。绝缘腔可以填充有二氧化硅。另一方面，本专利技术提供了一种半导体器件，所述半导体器件在半导体本体内包 括双极晶体管和场效应晶体管，所述半导体本体包括凸出台，在所述凸出台内存在双极 晶体管的集电极区和基极区的至少一部分。双极晶体管具有在集电极区内提供的绝缘 腔。可以通过以下方式来提供绝缘腔在集电极区中提供层，例如通过向单晶选择性地 蚀刻多晶来建立访问路径，以及使用访问路径来去除层的一部分以提供腔。在集电极区 中提供的层可以是SiGe:C的。绝缘腔使得可以减小基极集电极电容，通过阻止或减小从 基极区的扩散，绝缘腔可以被描述为限定基极接触。因此，提供了一种包括双极晶体管和场效应晶体管器件的半导体器件及其制造 方法，其中，提供绝缘腔，所述绝缘腔限定基极接触并使得可以减小基极集电极电容。附图说明现在将参考附图以示例的方式来描述本专利技术的实施例，附图中图1至17以图解方式和厚度方向垂直截取的横截面的形式，示出了在根据本发 明的制造方法的连续阶段中，根据本专利技术的器件的第一示例。附图并不是按实际大小绘制的，为了清楚起见具体放大了厚度方向的尺寸，此 外不同层的相对厚度不是按比例绘制的。具体实施例方式图1至17以图解方式和厚度方向垂直截取的横截面的形式，示出了在根据本发 明的方法来制造根据本专利技术的器件的连续阶段中，根据本专利技术的器件的第一示例。起始点是ρ型Si衬底11 (参见图1)。如果需要的话，可以在衬底11上沉积外 延硅层。然后提供掩模(未示出)，例如光致抗蚀剂掩模，通过该掩模，可以通过η型 离子(如，砷离子)注入来形成凹陷的η型半导体区20。在去除掩模之后，以类似的方 式形成STI(浅沟隔离)形式的隔离区21。随后，通过热氧化(例如，在1000°C下)在 半导体本体1的经过清理的表面上提供氧化硅层，将该氧化硅层图案化以便形成栅电介 质区7。现在沉积导电多晶硅层，利用该导电多晶硅层来形成栅极区8。上述区形成场 效应晶体管的一部分，场效应晶体管是器件10的一部分。在该示例中，完成了场效应晶 体管的主要部分，在图1的右侧部分以图解方式描述了两个这样的晶体管(在这种情况下 是NMOS)。图中未示出左侧和右侧晶体管各自的源极区和漏极区以及公共的源极/漏极 区。栅极区8在每侧具有隔离物。在整个结构上以图案的形式提供覆盖层12。该层包 括氧化硅层和氮化硅层的堆叠，所述堆叠不仅起到后续外延步骤的成核层的作用，还起 到先前形成的MOS晶体管的保护层的作用。理想地(如所示的)，覆盖层12在整个隔 离区21上延伸，然而实际上这并不是必须的，因为在随后的外延沉积步骤中在隔离区21 和覆盖层12上沉积η型硅时(参见下文)，隔离区21和覆盖层12都会引起多晶生长。随后(参见图2)，在单个外延工艺中提供半导体层结构，所述半导体层结构按 照以下顺序包括第一 η型硅层22a;第一硅锗碳(SiGe:C)层33a(其中，因为该层可以 备选地被看作是或称作是硅锗，所以碳仅占大约0.2%)；第二 η型硅层22b;以及ρ型硅 锗碳(SiGe:C)复合层33b(其中，因为该层可以备选地被看作是或称作是硅锗，所以碳仅 占大约0.2%)。在本实施例中，(SiGe:C)复合层33b按照以下顺序包括未掺杂Si_Ge:C 层331、硼掺杂Si_Ge:C层332、未掺杂Si_Ge:C层333和硅层334。在上述层中，通过 改变通过外延反应器传导的气体的成分的变化，以简单的方式来调整导电类型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有衬底（１１）和半导体本体（１）的半导体器件（１０），所述半导体器件（１０）包括双极晶体管，双极晶体管按照以下顺序具有集电极区（２２ｃ和２２ｄ）、基极区（３３ｃ）和发射极区（４），其中半导体本体（１）包括凸出台（５），在所述凸出台内存在集电极区（２２ｃ和２２ｄ）和基极区（３３ｃ）的至少一部分，所述凸出台被隔离区（６）包围；其特征在于，半导体器件（１０）还包括场效应晶体管；以及双极晶体管具有在集电极区（２２ｃ和２２ｄ）中提供的绝缘腔（９２ｂ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利浦默尼耶贝拉德，约翰内斯JTM唐克斯，埃尔温海鲁，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL