晶體管和形成晶體管以具有減小的基極電阻的方法
【專利摘要】公開了一種晶體管結(jié)構(gòu)（100），具有完全硅化的外基極以用于降低基極電阻Rt。具體而言，金屬硅化物層（120）覆蓋外基極（108），包括外基極的延伸于T形發(fā)射極（150）的上部（152）下方的部分。用于確保金屬硅化物層（120）覆蓋外基極（108）的該部分的一種示例性技術(shù)要求使發(fā)射極（150）的上部（152）成楔形。該楔形允許發(fā)射極（150）的上部（152）下方的犧牲層在處理期間被完全去除，由此暴露下面的外基極（108）并且允許硅化所需的金屬層（120）沉積在其上。該金屬層（120）可以例如使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)來沉積，以確保外基極（108）的所有暴露表面，甚至在發(fā)射極（150）的上部（152）下方的表面，都被覆蓋。
【專利說明】晶體管和形成晶體管以具有減小的基極電阻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實(shí)施例涉及晶體管，更特別地，涉及具有用于減小基極電阻的硅化外基極的晶體管結(jié)構(gòu)，諸如雙極結(jié)型晶體管(BJT)或異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)結(jié)構(gòu)，以及形成晶體管結(jié)構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，期望在雙極結(jié)型晶體管(BJT)和高性能異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)中具有較高的特征頻率(transit frequency) fT以及最大的振蕩頻率Fmax。Fmax是fT和寄生效應(yīng)(包括寄生電阻和寄生電容)的函數(shù)。一個(gè)示例性寄生電阻是基極電阻Rb。因此，提供具有減小的基極電阻Rb的晶體管結(jié)構(gòu)諸如BJT或HBT結(jié)構(gòu)以及用于形成這樣的晶體管結(jié)構(gòu)的方法是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]此處公開了具有外基極的諸如雙極結(jié)型晶體管(BJT)結(jié)構(gòu)或異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，外基極的頂表面完全被硅化以獲得減小的基極電阻Rb。具體而言，晶體管結(jié)構(gòu)可以包括金屬硅化物層，其覆蓋外基極的頂表面，包括外基極的在T形發(fā)射極的上部之下延伸的部分(S卩，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的部分)。一種用于確保金屬硅化物層覆蓋外基極的該部分的示例性技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。這樣的楔形使發(fā)射極上部之下的犧牲電介質(zhì)層在處理過程中完全被去除，由此暴露下面的外基極部分，并且允許硅化所需的金屬層沉積在其上。在一個(gè)實(shí)施例中，此金屬層可以使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)來沉積，以確保外基極的所有暴露表面，甚至在發(fā)射極的上部之下的那些表面，都被覆蓋。
[0004]更特別地，此處公開了諸如BJT結(jié)構(gòu)或HBT結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。晶體管結(jié)構(gòu)可以包括內(nèi)基極、發(fā)射極以及電介質(zhì)間隔件。內(nèi)基極可以在襯底上位于集電極上方。發(fā)射極可以基本上是T形的，并且位于內(nèi)基極上方。具體而言，發(fā)射極可以具有對(duì)著集電極位于內(nèi)基極的第一區(qū)域上的下部，還可具有比下部更寬(即，可具有更大的直徑)的上部。電介質(zhì)間隔件可橫向定位得僅與發(fā)射極的下部相鄰。
[0005]晶體管結(jié)構(gòu)還可包括外基極和金屬硅化物層。外基極可以在內(nèi)基極的第二區(qū)域上方并與之直接相鄰，以便它橫向定位得對(duì)著發(fā)射極的下部與電介質(zhì)間隔件直接相鄰。金屬硅化物層可以覆蓋外基極的頂表面，以便它還橫向定位得對(duì)著發(fā)射極的下部與電介質(zhì)間隔件直接相鄰。
[0006]如上文所提及的那樣，發(fā)射極的上部可以比下部更寬(B卩，可以具有更大的直徑)(即，發(fā)射極可以基本上是T形的)。因此，在上述晶體管結(jié)構(gòu)中，發(fā)射極的上部可以橫向延伸于電介質(zhì)間隔件上方且進(jìn)一步在硅化物層的一部分上方，硅化物層與電介質(zhì)間隔件直接相鄰，并且在外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域上方。用于確保金屬硅化物層覆蓋整個(gè)外基極，包括外基極的在發(fā)射極上部之下的部分(即，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的部分)，并且還用于確保發(fā)射極的上部足夠大以接收發(fā)射極接觸的一種示例性處理技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。這樣的楔形使外基極上的犧牲電介質(zhì)層在處理過程中被去除，由此暴露外基極的整個(gè)頂表面，并允許硅化所需的金屬層沉積在其上。因此，在晶體管結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例中，發(fā)射極的上部具有頂表面和楔形側(cè)壁。楔形側(cè)壁具體地從頂表面朝向電介質(zhì)間隔件逐漸變細(xì)，以便上部的寬度(即，直徑)在頂表面和發(fā)射極的上部與下部之間的界面之間逐步減小。
[0007]此處還公開了形成如上所述的晶體管結(jié)構(gòu)(例如，BJT結(jié)構(gòu)或HBT結(jié)構(gòu))的方法實(shí)施例。該方法可包括沉積多晶硅層以及執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻過程，以便從多晶硅層產(chǎn)生基本T形的發(fā)射極，該發(fā)射極包括下部以及在下部之上的上部。具體而言，可以沉積和蝕刻多晶娃層，以便發(fā)射極的下部對(duì)著集電極位于內(nèi)基極的第一區(qū)域上，并且橫向定位得與電介質(zhì)間隔件相鄰，以便發(fā)射極的上部比下部更寬(即，具有更大的直徑)，并且在電介質(zhì)間隔件上方橫向延伸到犧牲電介質(zhì)層上。
[0008]接下來，該方法可包括有選擇地去除犧牲電介質(zhì)層以暴露外基極的頂表面。該外基極可以在內(nèi)基極的第二區(qū)域上方并與之直接相鄰，以便它橫向定位得對(duì)著發(fā)射極的下部與電介質(zhì)間隔件直接相鄰。
[0009]在去除犧牲電介質(zhì)層之后，可以在外基極的頂表面上形成金屬硅化物層，以便金屬硅化物層橫向與發(fā)射極的下部相對(duì)地直接鄰近于電介質(zhì)間隔件(即，在外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域處)，由此使得金屬硅化物層的一部分位于發(fā)射極的上部下方。形成金屬硅化物層可以包括將金屬層沉積到外基極上，執(zhí)行硅化退火，然后去除任何多余金屬材料。應(yīng)注意，在此情況下，金屬層沉積可以包括使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)，以確保金屬層沉積在發(fā)射極上部的下方。
[0010]用于確保金屬硅化物層覆蓋外基極的整個(gè)頂表面，包括外基極的與電介質(zhì)間隔件直接相鄰的部分(即，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的部分)，并且還用于確保發(fā)射極的上部足夠大以接收發(fā)射極接觸的一種示例性處理技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。即，在上述蝕刻過程中，多晶硅層可以進(jìn)一步被蝕刻以使得發(fā)射極的上部具有楔形側(cè)壁。具體而言，可以執(zhí)行蝕刻過程，以便所產(chǎn)生的側(cè)壁從發(fā)射極上部的頂表面朝向電介質(zhì)間隔件逐漸變細(xì)，由此，使得發(fā)射極上部的寬度(即，直徑)在頂表面和發(fā)射極上部與下部之間的界面之間逐步縮小。該楔形側(cè)壁允許犧牲電介質(zhì)層的在發(fā)射極上部之下的部分被輕松地且完全地去除，并且進(jìn)一步使金屬層更少妨礙地沉積到發(fā)射極上部下方的外基極暴露部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過參考附圖來閱讀下面的詳細(xì)描述，將更好地理解此處公開的實(shí)施例，附圖不一定是按比例繪制的，其中:
[0012]圖1是示出晶體管結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的截面圖；
[0013]圖2A是示出圖1的晶體管中的楔形側(cè)壁的替代形狀的截面圖；
[0014]圖2B是示出圖1的晶體管中的楔形側(cè)壁的另一替代形狀的截面圖；
[0015]圖3是示出形成晶體管結(jié)構(gòu)的方法實(shí)施例的流程圖；
[0016]圖4是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；[0017]圖5是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0018]圖6是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0019]圖7是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0020]圖8是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0021]圖9是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0022]圖10是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0023]圖11是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0024]圖12是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0025]圖13是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0026]圖14是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖；以及
[0027]圖15是示出根據(jù)圖3的方法形成的部分完成的晶體管結(jié)構(gòu)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參考附圖以及下面的詳細(xì)描述更全面地說明所公開的實(shí)施例及其各種特征和有利的細(xì)節(jié)。
[0029]如上所述，期望在雙極結(jié)型晶體管(BJT)和高性能異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)中具有較高的特征頻率fT和最大的振蕩頻率Fmax。Fmax是fT和寄生效應(yīng)(包括寄生電阻和寄生電容)的函數(shù)。一個(gè)示例性寄生電阻是基極電阻Rb。因此，提供具有減小的基極電阻Rb的諸如BJT或HBT結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)以及形成這樣的晶體管結(jié)構(gòu)的方法是有利的。通常在BJT或HBT的外基極上形成硅化物層，到外基極的接觸落在硅化物層上。此硅化物層在一定程度上減小了基極電阻。然而，它通常不覆蓋外基極的整個(gè)頂表面，特別地，不覆蓋外基極的在發(fā)射極的上部以下并且與發(fā)射極開口最接近的部分(即，不覆蓋外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域(link-up region)的部分)。因此，提供相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)晶體管結(jié)構(gòu)具有減小的基極電阻Rb的諸如BJT結(jié)構(gòu)或HBT結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)以及用于形成這樣的晶體管結(jié)構(gòu)的方法是有利的。
[0030]鑒于如上內(nèi)容，此處公開具有頂表面被完全硅化以降低基極電阻Rb的外基極的諸如雙極結(jié)型晶體管(BJT)結(jié)構(gòu)或異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。具體而言，晶體管結(jié)構(gòu)可以包括金屬硅化物層，其覆蓋外基極的頂表面，包括外基極的延伸于T形發(fā)射極的上部下方的部分(S卩，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域處的部分)。一種用于確保金屬硅化物層覆蓋外基極的該部分的示例性技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。這樣的楔形允許發(fā)射極上部下方的犧牲電介質(zhì)層在處理過程中完全被去除，由此暴露下面的外基極部分，并且允許硅化所需的金屬層沉積在其上。在一個(gè)實(shí)施例中，此金屬層可以使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)來沉積，以確保外基極的所有暴露表面，甚至在發(fā)射極上部下方的表面，都被覆蓋。
[0031]更特別地，參考圖1，此處公開了諸如BJT結(jié)構(gòu)或HBT結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)100的實(shí)施例。此晶體管結(jié)構(gòu)100可包括具有第一類型導(dǎo)電性(例如，P型)的半導(dǎo)體襯底101。例如，半導(dǎo)體襯底101可包括P硅襯底(即，稍微摻雜了 P型摻雜物的硅襯底)。為了說明，襯底101示為塊狀半導(dǎo)體襯底。然而應(yīng)理解，替選地，襯底101可包括絕緣體上半導(dǎo)體型晶片中的半導(dǎo)體層。[0032]晶體管結(jié)構(gòu)100還可包括在襯底101內(nèi)的集極電110。此集電極區(qū)域110可以具有不同于第一類型導(dǎo)電性的第二類型導(dǎo)電性(例如，N型)。用于BJT和HBT集電極的各種不同配置是本領(lǐng)域公知的，并可以并入到晶體管結(jié)構(gòu)100中。例如，集電極110可包括單個(gè)N阱區(qū)域。替選地，集電極110可包括多個(gè)N型集電極組件，諸如轉(zhuǎn)讓給IBM公司的2008年10月30日公開的Gluschenkov等人的美國(guó)專利公開N0.2008/0265282中所述和所示的下列組件，該專利公開通過引用合并于此:襯底內(nèi)的N+掩埋集電極；在奸掩埋集電極上方并且延伸到襯底頂表面的N-集電極；以及在N-集電極內(nèi)與N+掩埋集電極直接相鄰且與襯底的頂表面分隔開一定距離的N+選擇性注入集電極(SIC)基座。
[0033]可任選地，晶體管結(jié)構(gòu)100還可包括位于半導(dǎo)體襯底101內(nèi)且在其頂表面處的淺槽隔離(STI)區(qū)域，以定義晶體管100的有源區(qū)域。具體而言，此STI區(qū)域102可以例如包括在指定為晶體管100的有源區(qū)域的區(qū)域周圍(即，定界)圖案化且蝕刻到襯底101的頂表面中的較淺溝槽。該溝槽可以用一種或多種隔離材料(例如，二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)或任何其他合適的隔離材料或其組合)來填充。
[0034]內(nèi)基極103可以在半導(dǎo)體襯底101上位于集電極110上方，并且可任選地，橫向延伸于STI區(qū)域102之上。內(nèi)基極103可包括外延半導(dǎo)體層，且因此將一般包括襯底101上方的單晶半導(dǎo)體材料以及STI區(qū)域102上方的多晶半導(dǎo)體材料。在BJT結(jié)構(gòu)的情況下，內(nèi)基極103可以包括例如外延硅層。在HBT結(jié)構(gòu)的情況下，內(nèi)基極103可以包括例如外延硅鍺層。
[0035]晶體管結(jié)構(gòu)100還可包括在內(nèi)基極103上方的基本T形發(fā)射極150以及與T形發(fā)射極150的下部151橫向相鄰地定位的電介質(zhì)間隔件111。具體而言，發(fā)射極150可以具有對(duì)著集電極110位于內(nèi)基極103的第一區(qū)域103a上方且還定位成與電介質(zhì)間隔件111橫向相鄰的下部151。發(fā)射極150還可具有在下部151上方并且比下部151更寬的上部152。較寬上部151的幾何構(gòu)型可以通過蝕刻工藝來定義(參見下面在對(duì)方法實(shí)施例的描述中闡述的關(guān)于發(fā)射極150的上部151的形成的詳細(xì)論述)，并可以專門設(shè)計(jì)為提供足夠大的表面積以考慮到用于形成接觸開口的光刻圖案化技術(shù)的當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)，用于接收發(fā)射極接觸190。較窄下部151的幾何構(gòu)型可以基本上通過發(fā)射極開口以及其中包含的電介質(zhì)間隔件111的尺寸和形狀來定義(參見下面對(duì)方法實(shí)施例的描述中闡述的關(guān)于發(fā)射極150的下部151的形成的詳細(xì)論述)，并可以專門設(shè)計(jì)成在發(fā)射極150和內(nèi)基極103之間實(shí)現(xiàn)給定的面積比率。在示例性實(shí)施例中，由電介質(zhì)間隔件111包圍的發(fā)射極150的下部151可以具有60nm到300nm范圍內(nèi)任何點(diǎn)處的寬度(B卩，直徑)，而發(fā)射極的上部152 (在頂表面153處測(cè)量時(shí))可具有從200nm到600nm范圍內(nèi)任何點(diǎn)處的寬度(即直徑)。發(fā)射極150可以包括例如具有與集電極區(qū)域相同的第二類型導(dǎo)電性(例如，N型)的多晶硅層。電介質(zhì)間隔件111可以包括在發(fā)射極開口的側(cè)壁上形成的側(cè)壁間隔件(參見下面在對(duì)方法實(shí)施例的描述中闡述的關(guān)于電介質(zhì)間隔件111的形成的詳細(xì)論述)，并且可以包括諸如氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)之類的電介質(zhì)材料，或任何其他合適的電介質(zhì)材料。
[0036]晶體管結(jié)構(gòu)100還可包括凸起的外基極108。此凸起的外基極108可以位于內(nèi)基極103的第二區(qū)域103b上方并且與之直接相鄰，由此產(chǎn)生外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106。于是，凸起的外基極108橫向定位成對(duì)著發(fā)射極150的下部151與電介質(zhì)間隔件111直接相鄰。凸起的外基極108還可以橫向延伸于至少一個(gè)隔離層(例如，二氧化硅(SiO2)層104-多晶硅層105的堆疊)上方。隔離層104、105的堆疊可以位于內(nèi)基極103的第三區(qū)域103c上(例如，在STI區(qū)域102上方)。凸起的外基極108可以包括外延半導(dǎo)體層(例如，外延硅層)，并且可以具有第一類型的導(dǎo)電性(例如，P型)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，由于用于形成外基極的外延生長(zhǎng)工藝，凸起的外基極108的晶體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化。例如，外基極108的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的部分可以是單晶硅，外基極108的在隔離層104、105的堆疊上方的部分可以是多晶硅。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，外基極108中的摻雜劑(例如，P型摻雜劑)的濃度與內(nèi)基極103中的摻雜劑濃度相比通常較高。
[0037]晶體管結(jié)構(gòu)100還可包括金屬硅化物層120，在金屬硅化物層120上的至少一個(gè)電介質(zhì)層130以及延伸穿過電介質(zhì)層130到達(dá)金屬硅化物層120的多個(gè)接觸190。具體而言，金屬硅化物層120可以覆蓋外基極108的頂表面118，使得它橫向定位成對(duì)著發(fā)射極150的下部151與電介質(zhì)間隔件111直接相鄰。于是，此金屬硅化物層120將在外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處在外基極108上方?？扇芜x地，金屬硅化物層120還可覆蓋發(fā)射極150的上部152的頂表面153。這些金屬硅化物層120可每個(gè)都包括例如耐熔金屬或貴金屬(例如，鎳(Ni)、鈷(Co)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Pt)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鈀(Pd)等)或者其合金的硅化物。電介質(zhì)層130可以包括任意一個(gè)或多個(gè)層間電介質(zhì)，諸如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等。電介質(zhì)層130的至少一部分可以橫向定位得對(duì)著發(fā)射極150的下部151與電介質(zhì)間隔件111相鄰，并且還垂向定位在金屬硅化物層120和發(fā)射極的上部152的楔形側(cè)壁154之間。接觸190可以垂直地延伸穿過電介質(zhì)層130到達(dá)金屬硅化物層120，以便接觸外基極108、發(fā)射極150等。
[0038]如上所述，發(fā)射極150的上部152可以比下部151更寬(即，可以具有更大的直徑)(即，發(fā)射極150可以基本上是T形的)。因此，在上述晶體管結(jié)構(gòu)100中，發(fā)射極150的上部150可以橫向延伸于電介質(zhì)間隔件111上方，并且還在金屬娃化物層120的部分121上方，金屬硅化物層120的部分121與電介質(zhì)間隔件111直接相鄰并且在外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106上方。用于確保金屬硅化物層120覆蓋整個(gè)外基極108，包括外基極108的在發(fā)射極150的上部152下方的部分(即，包括外基極108的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處的部分)，并且還用于確保發(fā)射極150的上部152足夠大以接收發(fā)射極接觸190的一種示例性處理技術(shù)要求使發(fā)射極150的上部152成楔形。這樣的楔形允許外基極上的犧牲電介質(zhì)層在處理過程中被去除，由此暴露外基極的整個(gè)頂表面，并且允許硅化所需的金屬層沉積在其上。
[0039]因此，在晶體管結(jié)構(gòu)100的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射極150的上部151具有頂表面153和楔形側(cè)壁154。楔形側(cè)壁154可以具體地從頂表面153朝向電介質(zhì)間隔件111逐漸變細(xì)，使得上部152的寬度(即，直徑)在頂表面153和發(fā)射極150的上部152與下部151之間的界面156之間逐步縮小。在示例性實(shí)施例中，發(fā)射極150的上部152的寬度(即，直徑)可以從大致440nm逐漸減小到大致240nm。為了實(shí)現(xiàn)寬度(即，直徑)的這種逐漸縮小，可以使用各種不同的蝕刻工藝(如下面關(guān)于方法實(shí)施例詳細(xì)論述的那樣)。因此，在所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)中，楔形側(cè)壁154可以是線性的(如圖1所示)、彎曲的(如圖2A和2B所示)、階梯式的，或者可以具有任何其他合適的形狀。在任何情況下，錐角155 (S卩，發(fā)射極150的頂表面153和側(cè)壁154之間的角度)可以介于30和75度之間(例如，大致45度)。楔形側(cè)壁151的形狀(即，線性的、彎曲的、階梯式的，等等)和錐角155可以通過所使用的蝕刻工藝來定義，并且可設(shè)計(jì)為使得在處理過程中，外基極108上的犧牲電介質(zhì)層可以被完全去除，由此暴露外基極108的整個(gè)或基本整個(gè)頂表面，包括外基極108的在發(fā)射極150的上部152下方的部分(即，包括外基極108的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處的部分)，并且允許硅化所需的金屬層沉積在其上(參見下面在對(duì)方法實(shí)施例的描述中闡述的關(guān)于楔形化蝕刻過程的詳細(xì)論述)。
[0040]還應(yīng)理解，在上面詳細(xì)描述的晶體管結(jié)構(gòu)實(shí)施例中，任何N型組件將包括(例如，將摻雜有、注入有，等等)N型摻雜劑，任何P型組件將包括(例如，將摻雜有、注入有，等等)P型摻雜劑。這樣的N型摻雜劑可包括例如V族摻雜劑，諸如砷(As)、磷(P)或銻(Sb)，這樣的P型摻雜劑可包括例如III族摻雜劑，諸如硼(B)或銦(In)。
[0041]參考圖3，此處還公開了形成上述且在圖1中所示的晶體管結(jié)構(gòu)100(例如，BJT結(jié)構(gòu)或HBT結(jié)構(gòu))的方法的實(shí)施例。該方法可以包括提供具有第一類型導(dǎo)電性(例如，P型)的半導(dǎo)體襯底101(302)。例如，半導(dǎo)體襯底101可以包括P硅襯底(B卩，稍微摻雜有P型摻雜劑的硅襯底)。為了說明，襯底101示為塊狀半導(dǎo)體襯底。然而應(yīng)理解，襯底101可以替代地包括絕緣體上半導(dǎo)體型晶片中的半導(dǎo)體層。
[0042]可任選地，可以在半導(dǎo)體襯底101的頂表面內(nèi)和該處形成淺槽隔離(STI)區(qū)域102，以定義晶體管100的有源區(qū)域(304，見圖4)。STI區(qū)域102可以使用常規(guī)淺槽隔離(STI)形成技術(shù)來形成。例如，溝槽可以被光刻圖案化并被蝕刻到半導(dǎo)體襯底101中以定義有源區(qū)域。然后，溝槽可以用一種或多種隔離材料(例如，二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)或任何其他合適的隔離材料)來填充。
[0043]另外，可以在半導(dǎo)體襯底101內(nèi)形成集電極110 (304，見圖4)。此集電極110可以形成為具有與第一類型導(dǎo)電性不同的第二類型導(dǎo)電性(例如，N型)。用于形成BJT和HBT集電極的各種不同技術(shù)是本領(lǐng)域公知的，并且可以合并到此處公開的方法實(shí)施例中。例如，集電極110可以形成為單個(gè)N阱區(qū)域。替選地，集電極110可以形成為多個(gè)N型集電極組件，諸如轉(zhuǎn)讓給IBM公司的2008年10月30日公開的Gluschenkov等人的美國(guó)專利公開N0.2008/0265282中所述和所示的下列組件，該專利公開通過引用合并于此:襯底內(nèi)的N+掩埋集電極；在奸掩埋集電極上方并且延伸到襯底頂表面的N-集電極；以及在N-集電極內(nèi)與N+掩埋集電極直接相鄰且與襯底的頂表面分隔開一定距離的N+選擇性注入集電極(SIC)基座。
[0044]在形成STI區(qū)域102和集電極110之后，可以在半導(dǎo)體襯底101上形成內(nèi)基極103(306，見圖5)。具體而言，可以使用常規(guī)外延生長(zhǎng)工藝(例如，超高真空/化學(xué)氣相沉積(UHV/CVD)低溫外延(LTE)工藝)來形成具有預(yù)定厚度(例如，0.01-0.2 μ m)的第一外延半導(dǎo)體層(例如，在BJT結(jié)構(gòu)的情況下為外延硅層，或者在HBT結(jié)構(gòu)的情況下為外延硅鍺層)。結(jié)果，內(nèi)基極103將一般包括在半導(dǎo)體襯底101上的單晶半導(dǎo)體材料和在STI區(qū)域102上的多晶半導(dǎo)體材料。內(nèi)基極103優(yōu)選原位摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑(例如，P型摻雜劑)，使得它具有第一類型的導(dǎo)電性(例如，P型)。
[0045]一旦形成了內(nèi)基極103，就可以在內(nèi)基極103上沉積大致5_20nm厚的二氧化硅(SiO2)層104，并且可以在SiO2層104上沉積大致20-100nm厚的第一多晶硅層105 (308，見圖6)。接下來，可以在層104、105中形成用于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的開口 109，由此還產(chǎn)生發(fā)射極開口著陸墊107 (310，見圖7)。例如，光致抗蝕劑層可以形成在第一多晶硅層105上并被光刻構(gòu)圖以用于開口 109。然后,可以各向異性蝕刻第一多晶娃層105,在SiO2層104上停止。然后，可以去除光致抗蝕劑層，并且可以執(zhí)行化學(xué)氧化物去除(COR)工藝，從而以小的底切(undercut)去除開口 109內(nèi)SiO2層104的暴露部分。
[0046]然后，可以在第一多晶硅層105上以及在開口 109中內(nèi)基極103的暴露區(qū)域103b上形成用于凸起的外基極108的第二外延半導(dǎo)體層(例如，通過低溫外延(LTE))，由此產(chǎn)生外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106 (312，見圖8)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，由于在過程312處使用的外延生長(zhǎng)工藝，所產(chǎn)生的外基極108的晶體結(jié)構(gòu)可以發(fā)生變化。例如，外基極108的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域的部分可以是單晶硅，外基極108的在多晶硅層105上方的部分可以是多晶硅。該外延半導(dǎo)體層可以原位摻雜或隨后注入有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑(例如，P型摻雜劑)，從而它具有第一類型的導(dǎo)電性(例如，P型)。通常，與內(nèi)基極103相比，外基極108摻雜有較高濃度的摻雜劑。
[0047]在形成用于凸起的外基極108的第二外延半導(dǎo)體層之后，可以將厚度大于大致50nm的毪式犧牲電介質(zhì)層112沉積到第二多晶娃層上(314,見圖8)。此犧牲電介質(zhì)層112可以包括例如二氧化硅(SiO2)或任何其他合適的電介質(zhì)材料，它們可以相對(duì)于隨后將在下面論述的過程318處形成的電介質(zhì)間隔件被選擇性蝕刻。然后，可以形成發(fā)射極開口 113(316，見圖9)。具體而言，可以使用常規(guī)光刻構(gòu)圖和蝕刻技術(shù)來形成開口 113，開口 113垂直地延伸穿過犧牲電介質(zhì)層112，穿過第二外延半導(dǎo)體層(B卩，穿過外基極108)，并且穿過第一多晶硅層105到達(dá)發(fā)射極開口著陸墊107中的氧化物層104。
[0048]一旦形成了發(fā)射極開口 113，就可以在開口 113的側(cè)壁上形成電介質(zhì)間隔件111，使得它橫向定位成與犧牲電介質(zhì)層112和外基極108的垂直表面直接相鄰(318，見圖10)?？梢允褂贸Ｒ?guī)側(cè)壁間隔件形成技術(shù)來形成電介質(zhì)間隔件111。例如，可以沉積電介質(zhì)材料的共形層(例如，氮化硅(SiN)或任何其他材料，其將在下面論述的過程328處的犧牲電介質(zhì)層112的隨后去除期間基本保持完整)，然后對(duì)其進(jìn)行各向異性蝕刻以從任何水平表面去除它。接下來，可以去除氧化物層104的在發(fā)射極開口 113的底部暴露的部分(例如，通過化學(xué)氧化物去除(COR)工藝)，由此暴露內(nèi)基極103的第一區(qū)域103a (320，見圖11)。
[0049]然后，可以在犧牲電介質(zhì)層112上沉積用于發(fā)射極150的第二多晶硅層140以填充發(fā)射極開口 113 (322，見圖12)。此第二多晶硅層可以被原位摻雜或隨后注入有第二導(dǎo)電類型的摻雜劑(例如，N型摻雜劑)，使得它具有與集電極110相同的導(dǎo)電類型。接下來，可以執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻工藝以從第二多晶硅層產(chǎn)生基本T形的發(fā)射極150，發(fā)射極150包括下部151和在下部151上方的上部152 (324，見圖13)。具體而言，可以在第二多晶硅層上形成比發(fā)射極開口 113更寬的對(duì)準(zhǔn)在發(fā)射極開口 113上方的掩模。發(fā)射極150的下部151可以是第二多晶硅層的對(duì)著集電極110在內(nèi)基極103的第一區(qū)域103a上在發(fā)射極開口 113內(nèi)并且還橫向定位成與電介質(zhì)間隔件111相鄰的部分。因此，下部151的幾何構(gòu)型可以基本由發(fā)射極開口 113以及其中包含的電介質(zhì)間隔件111的尺寸和形狀來定義，并可以具體設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)發(fā)射極150和內(nèi)基極103之間的給定面積比率。在示例性實(shí)施例中，發(fā)射極150下部151可以具有從60nm到300nm任意的寬度(S卩，直徑)。通過使用掩模，可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝以定義發(fā)射極150的上部152的尺寸和形狀，使得上部152比下部151更寬，從而它在電介質(zhì)間隔件111上方橫向延伸到犧牲電介質(zhì)層112上?？紤]到用于形成接觸開口的光刻構(gòu)圖技術(shù)的當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)，較寬的上部152被設(shè)計(jì)來提供充分大的表面積，以用于隨后在下面論述的過程332處接收發(fā)射極接觸190。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以執(zhí)行蝕刻工藝，使得發(fā)射極的上部152 (在頂表面153處測(cè)量時(shí))具有從200nm到600nm任意
的直徑。
[0050]接下來，該方法可以包括選擇性去除犧牲電介質(zhì)層112 (326，見圖14)。在過程326去除犧牲電介質(zhì)層112，以暴露外基極108的基本整個(gè)頂表面118，包括外基極108的在外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處在發(fā)射極150的上部152下方的部分(即，包括外基極108的與內(nèi)基極103的第二區(qū)域103b直接相鄰的部分)。例如可以使用選擇性各向同性濕法化學(xué)蝕刻(例如，稀釋的HF或緩沖的HF)來去除犧牲電介質(zhì)層112，以確保外基極108和電介質(zhì)間隔件111保持完好。
[0051]在去除犧牲電介質(zhì)層112之后，可以在外基極108的頂表面118上形成金屬硅化物層120，使得金屬硅化物層120橫向定位成對(duì)著發(fā)射極150的下部151與電介質(zhì)間隔件111直接相鄰(即，位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處)，且因此使得金屬硅化物層120的一部分121位于發(fā)射極150的上部152下方(328，見圖15)。可任選地，還可以基本上同時(shí)在發(fā)射極150的上部152的頂表面153上形成金屬娃化物層120。形成金屬娃化物層120可以包括在外基極上沉積金屬層。此金屬層可以包括例如耐熔金屬或貴金屬(例如，鎳(Ni)、鈷(Co)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Pt)、鈦(Ti)、鑰(Mo)、鈀(Pd)等)或其合金。在一個(gè)實(shí)施例中，金屬層可以使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)來沉積，以確保金屬層沉積在發(fā)射極上部的下方。例如，可以在下列條件下將金屬層濺射到外基極108的頂表面118上:至少0.5mTorr的壓強(qiáng)(例如，0.5-50mTorr或更高，優(yōu)選地，在大致20mTorr)，0.02_3kW的功率，O-1kff的晶片上射頻(RF)偏置(優(yōu)選地，至少5瓦特的RF偏置)，以及15-300°C的溫度。在沉積金屬層之后，可以執(zhí)行硅化退火(例如，熱退火)，以使來自金屬層的金屬原子與下面的硅材料起反應(yīng)，由此在金屬-硅界面處產(chǎn)生金屬硅化物層120。最后，可以有選擇地去除任何多余的未反應(yīng)的金屬。
[0052]用于確保金屬硅化物層120覆蓋外基極108的整個(gè)頂表面118，包括外基極的與電介質(zhì)間隔件111直接相鄰的部分(即，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域106處的部分)，并且還用于確保發(fā)射極150的上部152足夠大以接收發(fā)射極接觸的一種示例性處理技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。即，在上述蝕刻工藝324期間，還可以蝕刻第二多晶硅層，使得發(fā)射極150的上部152具有楔形側(cè)壁154(見圖13)。具體而言，可以執(zhí)行蝕刻工藝324，使得所產(chǎn)生的側(cè)壁154從發(fā)射極150的上部152的頂表面153朝向電介質(zhì)間隔件111逐漸變細(xì)，由此使得發(fā)射極150的上部152的寬度(即，直徑)在頂表面153和發(fā)射極150的上部152與下部151之間的界面156之間逐步縮小。在示例性實(shí)施例中，可以執(zhí)行蝕刻工藝324使得發(fā)射極150的上部152的寬度(即，直徑)從大致440nm逐步縮小到大致240nm。
[0053]根據(jù)所使用的蝕刻工藝324，楔形側(cè)壁154的形狀可以發(fā)生變化。例如，可以通過在受控的恒壓條件下使用SF6蝕刻來實(shí)現(xiàn)線性的楔形側(cè)壁154 (如圖1所示)。在此情況下，蝕刻的角度取決于傳入的蝕刻膜厚度。隨著蝕刻膜厚度減小，能實(shí)現(xiàn)的角度的范圍也減小?？商娲兀ㄟ^動(dòng)態(tài)控制蝕刻壓強(qiáng)設(shè)置來進(jìn)行該蝕刻，可以實(shí)現(xiàn)彎曲的楔形側(cè)壁(如圖2A和2B所示)。壓強(qiáng)的逐步增大或縮小確定了蝕刻輪廓的曲率。應(yīng)理解，楔形側(cè)壁154的變化的形狀，如圖1、2A和2B所示，無意成為限制性的?？梢蕴娲厥褂脤?dǎo)致其他形狀(例如，階梯形等)的其他蝕刻工藝。在任何情況下，應(yīng)執(zhí)行蝕刻工藝324以使得錐角155 (BP,發(fā)射極150的頂表面153和側(cè)壁154之間的角度)介于30和75度之間(例如，大致45度)，并且特別地，使得在過程326處可以輕松地并且基本上完全地去除外基極108上的犧牲電介質(zhì)層112，從而在過程328處，金屬層更少妨礙地沉積到發(fā)射極150的上部152下方的外基極108的暴露部分上。
[0054]在硅化物層形成之后，可以執(zhí)行另外的處理步驟以完成晶體管結(jié)構(gòu)100(330-332，見圖1)。例如，可以將一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)層130形成(例如，使用常規(guī)技術(shù)，沉積)到金屬硅化物層120上。具體而言，可以沉積電介質(zhì)層130使得電介質(zhì)層的至少一部分橫向定位成對(duì)著發(fā)射極150的下部151與電介質(zhì)間隔件111相鄰，并且還垂向定位在金屬硅化物層120和發(fā)射極150的上部152的楔形側(cè)壁154之間。電介質(zhì)層130可以包括任意一個(gè)或多個(gè)層間電介質(zhì)，諸如二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等。另外，可以使用常規(guī)處理技術(shù)來形成垂直地延伸穿過電介質(zhì)層130到達(dá)金屬硅化物層120以接觸外基極108、發(fā)射極150等的接觸190。
[0055]所述方法實(shí)施例可以用于集成電路芯片的制造。所產(chǎn)生的集成電路芯片可以由制造商以原始晶片的形式(即，作為具有多個(gè)非封裝芯片的單個(gè)晶片)、作為裸管芯、或者以封裝了的形式來分發(fā)。在后一情況下，芯片安裝在單芯片封裝中(諸如塑料載體，具有固定到主板或其他更高級(jí)別載體的引線)或多芯片封裝中(諸如陶瓷載體，其具有任一表面或兩個(gè)表面的互連或者掩埋的互連)。在任何情況下，芯片又與其他芯片、離散電路元件和/或其他信號(hào)處理設(shè)備集成，作為(a)諸如主板之類的中間產(chǎn)品或者(b)最終產(chǎn)品的一部分。最終產(chǎn)品可以是包括集成電路芯片的任何產(chǎn)品，從玩具和其他低端應(yīng)用到具有顯示器、鍵盤或其他輸入設(shè)備以及中央處理器的高級(jí)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。
[0056]應(yīng)理解，此處所使用的術(shù)語只是用于描述所公開的實(shí)施例，而無意成為限制。這里使用時(shí)，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指明。還應(yīng)理解，本說明書中使用時(shí)術(shù)語“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”表示所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件或其組合的存在或添加。另外還應(yīng)理解，下面的權(quán)利要求書中的所有裝置或步驟加功能元素的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作以及等價(jià)物旨在包括用于如具體主張的那樣與其他所主張的元素相結(jié)合地執(zhí)行該功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。上面闡述的細(xì)節(jié)是為了說明和描述而給出，無意是詳盡無遺的或限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)所公開的各實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變化。提供細(xì)節(jié)是為了最好地說明各實(shí)施例的原理和實(shí)際應(yīng)用，并使其他本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解實(shí)施例以及適于所構(gòu)思的特定使用的各種修改。
[0057]因此，上文公開了具有頂表面完全被硅化以降低基極電阻Rb的外基極的諸如雙極結(jié)型晶體管(BJT)結(jié)構(gòu)或異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)結(jié)構(gòu)之類的晶體管結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。具體而言，晶體管結(jié)構(gòu)可以包括金屬硅化物層，其覆蓋外基極的頂表面，包括外基極的在T形發(fā)射極的上部下方延伸的部分(即，包括外基極的位于外基極到內(nèi)基極聯(lián)接區(qū)域處的部分)。用于確保金屬硅化物層覆蓋外基極的此部分的一種示例性技術(shù)要求使發(fā)射極的上部成楔形。這樣的楔形允許發(fā)射極上部下方的犧牲電介質(zhì)層在處理過程中完全被去除，由此暴露下面的外基極部分，并且允許硅化所需的金屬層沉積在其上。在一個(gè)實(shí)施例中，此金屬層可以使用高壓強(qiáng)濺射技術(shù)來沉積，以確保外基極的所有暴露表面，甚至是在發(fā)射極上部下方的表面，都被覆蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種晶體管，包括: 內(nèi)基極； 在所述內(nèi)基極上的發(fā)射極，所述發(fā)射極包括下部和在所述下部之上的上部； 橫向與所述下部相鄰地定位的電介質(zhì)間隔件； 在所述內(nèi)基極上方并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的外基極；以及 在所述外基極上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的硅化物層，所述上部比所述下部更寬并且橫向延伸在所述電介質(zhì)間隔件和所述硅化物層的一部分上方。
2.如權(quán)利要求1所述的晶體管，還包括:在所述硅化物層上并且橫向與所述下部相對(duì)地直接鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層還垂向定位在所述硅化物層的所述部分與所述上部之間。
3.如權(quán)利要求1所述的晶體管，其中，所述內(nèi)基極包括外延硅和外延硅鍺中的任何一種。
4.一種晶體管，包括: 內(nèi)基極；` 在所述內(nèi)基極上的發(fā)射極，所述發(fā)射極包括下部和在所述下部之上的上部； 橫向與所述下部相鄰地定位的電介質(zhì)間隔件； 在所述內(nèi)基極上方并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的外基極；以及 在所述外基極上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的硅化物層，所述上部比所述下部更寬，橫向延伸于所述電介質(zhì)間隔件和所述硅化物層的一部分上方，并且具有頂表面和楔形側(cè)壁，所述楔形側(cè)壁從所述頂表面朝向所述電介質(zhì)間隔件逐漸變細(xì)，使得所述上部的寬度在所述頂表面與所述上部和所述下部之間的界面之間下降。
5.如權(quán)利要求4所述的晶體管，還包括:在所述硅化物層上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層還垂向定位在所述硅化物層的所述部分與所述上部的所述楔形側(cè)壁之間。
6.如權(quán)利要求4所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁具有介于30和75度之間的錐角。
7.如權(quán)利要求4所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁具有大約45度的錐角。
8.如權(quán)利要求4所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁是線性的和彎曲的中的任何一種。
9.如權(quán)利要求4所述的晶體管，其中，所述內(nèi)基極包括外延硅和外延硅鍺中的任何一種。
10.一種異質(zhì)結(jié)雙極晶體管，包括: 包括外延娃錯(cuò)的內(nèi)基極； 在所述內(nèi)基極上的發(fā)射極，所述發(fā)射極包括下部和在所述下部之上的上部； 橫向與所述下部相鄰地定位的電介質(zhì)間隔件； 在所述內(nèi)基極上方并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的外基極；以及 在所述外基極上方并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的硅化物層， 所述上部比所述下部更寬，橫向延伸于所述電介質(zhì)間隔件和所述硅化物層的一部分之上，并且具有頂表面和楔形側(cè)壁，所述楔形側(cè)壁從所述頂表面朝向所述電介質(zhì)間隔件逐漸變細(xì)，使得所述上部的寬度在所述頂表面與所述上部和所述下部之間的界面之間下降。
11.如權(quán)利要求10所述的晶體管，還包括:在所述硅化物層上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層還垂向定位在所述硅化物層的所述部分與所述上部的所述楔形側(cè)壁之間。
12.如權(quán)利要求10所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁具有介于30和75度之間的錐角。
13.如權(quán)利要求10所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁具有大約45度的錐角。
14.如權(quán)利要求10所述的晶體管，其中，所述楔形側(cè)壁是線性的和彎曲的中的任何一種。
15.一種形成晶體管的方法，所述方法包括: 執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻過程以從多晶硅層產(chǎn)生發(fā)射極，該發(fā)射極包括下部和在所述下部之上的上部，所述下部在內(nèi)基極上并且橫向與電介質(zhì)間隔件相鄰地定位，所述上部比所述下部更寬并且在所述電介質(zhì)間隔件之上橫向延伸到犧牲層上； 選擇性去除所述犧牲層以暴露在所述內(nèi)基極上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的外基極；以及 在所述外基極上形成硅化物層，使得所述硅化物層橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位，并且使得所述硅化物層的一部分在所述上部下方。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，形成所述硅化物層包括: 將金屬層濺射到所述外基極上，以確保所述金屬層沉積在所述發(fā)射極的所述上部的下方，所述濺射在至少20mTorr的壓強(qiáng)下用至少5瓦特的射頻(RF)偏置來執(zhí)行；以及執(zhí)行硅化退火。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括:在所述硅化物層上形成電介質(zhì)層，使得所述電介質(zhì)層橫向定位得與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件，并且還垂向定位在所述硅化物層的所述部分和所述上部的所述楔形側(cè)壁之間。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，形成所述內(nèi)基極包括在硅襯底上外延生長(zhǎng)硅層和娃鍺層中的任何一種。
19.一種形成雙極晶體管的方法，所述方法包括: 執(zhí)行至少一個(gè)蝕刻過程以從多晶硅層產(chǎn)生發(fā)射極，該發(fā)射極包括下部和在所述下部之上的上部， 所述下部在內(nèi)基極上并橫向與電介質(zhì)間隔件相鄰地定位，且 所述上部比所述下部更寬，在所述電介質(zhì)間隔件之上橫向延伸到犧牲層上，并且具有楔形側(cè)壁，所述楔形側(cè)壁從所述上部的頂表面朝向所述電介質(zhì)間隔件逐漸變細(xì)，使得所述上部的寬度在所述頂表面與所述上部和所述下部之間的界面之間下降； 選擇性去除所述犧牲層以暴露在所述內(nèi)基極上并且橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位的外基極；以及 在所述外基極上形成硅化物層，使得所述硅化物層橫向與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件定位，并且使得所述硅化物層的一部分在所述上部下方。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成所述硅化物層包括: 將金屬層濺射到所述外基極上，以確保所述金屬層沉積在所述發(fā)射極的所述上部的下方，所述濺射在至少20mTorr的壓強(qiáng)下用至少5瓦特的射頻(RF)偏置來執(zhí)行；以及 執(zhí)行硅化退火。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程包括:執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程使得所述楔形側(cè)壁具有介于30和75度之間的錐角。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程包括:執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程使得所述楔形側(cè)壁具有大約45度的錐角。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程包括:執(zhí)行所述至少一個(gè)蝕刻過程使得所述楔形側(cè)壁是線性的和彎曲的中的任何一種。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括:在所述硅化物層上形成電介質(zhì)層，使得所述電介質(zhì)層橫向定位得與所述下部相對(duì)地鄰近所述電介質(zhì)間隔件，并且還垂向定位在所述硅化物層的所述部分和所述上部的所述楔形側(cè)壁之間。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，形成所述內(nèi)基極包括:在硅襯底上外延生長(zhǎng)硅層和娃鍺層中的任何一種。
【文檔編號(hào)】H01L21/02GK103563050SQ201280026251
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】M·W·坎特爾, T·多恩, J·A·利維, 劉奇志, 威廉·J.·墨菲, 克里斯塔·R·威利茲 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司