异质结双极晶体管结构、其制造方法及其设计结构技术

技术编号:8981369 阅读:224 留言:0更新日期:2013-07-31 23:26
本发明专利技术提供了异质结双极晶体管(HBT)结构、其制造方法及其设计结构。所述HBT包括其中具有子集电极区域的半导体衬底。所述HBT结构还包括覆盖所述子集电极区域的一部分的集电极区域。所述HBT结构还包括覆盖所述集电极区域的至少一部分的内部基极层。所述HBT结构还包括与所述内部基极层相邻并电连接的外部基极层。所述HBT结构还包括在所述外部基极层与所述子集电极区域之间垂直延伸的隔离区域。所述HBT结构还包括覆盖所述内部基极层的一部分的发射极。所述HBT结构还包括电连接到所述子集电极区域的集电极接触。所述集电极接触有利地延伸穿过所述外部基极层的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双极晶体管,更具体而言,涉及具有减小的子集电极(sub-collector)长度的异质结双极晶体管(HBT)、其制造方法及其设计结构。
技术介绍
双极结型晶体管通常包括共享薄的公共区域的两个背对背p-n结。换句话说,双极结型晶体管典型地包括三个区域,一般分别被称为“发射极”和“集电极”的两个外部区域,以及一般被称为“基极”的中间区域。通常对所有三个区域都进行电连接。异质结双极晶体管(HBT)是使用至少两种不同类型半导体材料的双极结型晶体管。对于HBT的发射极、基极和集电极的区域,由于该材料差异,能量带隙以及其他与材料相关的特性可以不同。此外,还已知为分级(grading)的半导体材料的逐步改变在一个或多个区域内部也是可能的。与其相应的同质结相比,异质结的使用提供了附加的设计自由度,这通常带来改善的性能。一般认为,晶体管性能(特别是其操作速度)的改善对于实现集成电路的改善的性能很重要,在集成电路中,通常使用各种类型的晶体管。具有硅锗(“SiGe”)内部基极(intrinsic base)的双极晶体管能够提供这样的集成电路所需的性能。为了实现更高的电性能,这些晶体管典型地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结双极晶体管结构,包括:半导体衬底,其中具有第一导电类型的子集电极区域;第一导电类型的集电极区域,其覆盖所述子集电极区域的第一部分,所述集电极区域具有比所述子集电极区域低的杂质浓度;第二导电类型的内部基极层,其覆盖所述集电极区域的至少一部分;外部基极层,其与所述内部基极层相邻并电连接;隔离区域,其在所述外部基极层与所述子集电极区域的第二部分之间垂直延伸;第一导电类型的发射极,其覆盖所述内部基极层的一部分;以及集电极接触,其电连接到所述子集电极区域,所述集电极接触延伸穿过所述外部基极层的至少一部分。

【技术特征摘要】
2012.01.25 US 13/358,1801.一种异质结双极晶体管结构,包括: 半导体衬底,其中具有第一导电类型的子集电极区域; 第一导电类型的集电极区域,其覆盖所述子集电极区域的第一部分,所述集电极区域具有比所述子集电极区域低的杂质浓度; 第二导电类型的内部基极层,其覆盖所述集电极区域的至少一部分; 外部基极层,其与所述内部基极层相邻并电连接; 隔离区域,其在所述外部基极层与所述子集电极区域的第二部分之间垂直延伸; 第一导电类型的发射极,其覆盖所述内部基极层的一部分;以及集电极接触,其电连接到所述子集电极区域,所述集电极接触延伸穿过所述外部基极层的至少一部分。2.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,所述集电极接触延伸穿过所述隔离区域的一部分。3.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,所述外部基极层包括隆起的外部基极层。4.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,所述异质结双极晶体管包括npn晶体管。5.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,所述子集电极区域的基本水平部分的长度的范围为从约0.05到约0.5微米。6.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,所述集电极接触与所述异质结双极晶体管的中线之间的距离的范围为从约0.1微米到约0.8微米。7.如权利要求1所述的异质结双极晶体管,其中,通过至少一个绝缘体间隔物使所述发射极与所述外部基极层分隔。8.如权利要求1所述的异质结双极晶体管,其中,所述集电极接触包括用导电材料填充的过孔,且所述过孔具有被绝缘材料层覆盖的过孔侧壁。9.如权利要求1所述的异质结双极晶体管结构,其中,至少一个隔离区域的至少一部分是在所述子集电极区域的所述第二部分上方的所述半导体衬底中形成的。10.一种形成异质结双极晶体管结构的方法,包括: 在半导体衬底中形成第一导电类型的子集电极区域; 在所述半导体衬底中形成第一导电类型的集电极区域,其中所述集电极区域覆盖所述子集电极区域的第一部分,且其中所述集电极区域具有比所述子集电极区域低的杂质浓度; 基本上在所述集电极区域周围且基本上在所述子集电极区域的所述第一部分周围形成隔离区域; 在所述集电极区域的至少一部分上方形成第二导电类型的内部基极层; 形成与所述内部基极层相邻的外部基极层,其中所述外部基极层电连接到所述内部基极层; 在所述内部基极层的一部分上方形成第一导电类型的发射极;以及形成集电极接触,其中所述集电极接触电连接到所述子集电极区域,且其中所述集电极接触延伸穿过所述外部基极层的至少一部分。...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·卡米洛卡斯蒂罗何忠祥J·B·约翰逊刘奇志刘学锋
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

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