專利名稱：半導(dǎo)體器件和生產(chǎn)這種器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有襯底和半導(dǎo)體主體的半導(dǎo)體器件，該器件 包括具有依次排列的集電極區(qū)域、基極區(qū)域和發(fā)射極區(qū)域的雙極晶體
管，其中，半導(dǎo)體主體包括突出的臺(tái)面，至少集電極區(qū)域的一部分和
基極區(qū)域的一部分出現(xiàn)在這個(gè)臺(tái)面內(nèi)，這個(gè)臺(tái)面被絕緣區(qū)域包圍。這
種器件，特別是被構(gòu)建為HBT (Heterojunction Bipolar Transistor,異
質(zhì)結(jié)雙極晶體管)時(shí)，非常適合于高頻放大器應(yīng)用。本發(fā)明還涉及生 產(chǎn)這種器件的方法。
背景技術(shù)：
可以從2006年3月7日公開的美國專利文獻(xiàn)USP 7,008,851中 知道這種器件。該文獻(xiàn)中描述的雙極晶體管包括一個(gè)臺(tái)面，集電極區(qū) 域的一部分和基極區(qū)域的一部分位于這個(gè)臺(tái)面內(nèi)。另外在襯底中還具 有形成晶體管的子集電極的區(qū)域。所述臺(tái)面包括形成了所述集電極區(qū) 域部分的n型外延硅層和包括鍺的p型外延層，在這個(gè)p型外延層內(nèi) 形成了基極區(qū)域。臺(tái)面被絕緣層所包圍，所述絕緣層被這樣形成包 圍臺(tái)面的凹槽(所謂的淺溝槽)的壁被涂覆了二氧化硅絕緣層，而且 隨后用氧化物填充了這個(gè)凹槽。
己知器件的缺點(diǎn)在于其高頻特性需要改進(jìn)。另外，已知器件的 生產(chǎn)相當(dāng)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在開篇中提到的類型的器 件，這種器件沒有上述的缺點(diǎn)，或者至少改善了上述缺點(diǎn)，這種器件 特別快，而且易于生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，在開篇中提到的用于這種目的的器件的特征在于該半導(dǎo)體器件還包括場效應(yīng)晶體管，該場效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)域、
漏極區(qū)域、插入式溝道區(qū)域(interposed channel region)以及疊加?xùn)?極電介質(zhì)和柵極區(qū)域，柵極區(qū)域形成了場效應(yīng)晶體管的最的部分，臺(tái)
面的高度高于柵極區(qū)域的高度。本發(fā)明首先基于以下認(rèn)知在還包括
一個(gè)或多個(gè)場效應(yīng)晶體管的器件內(nèi)生成具有臺(tái)面的雙極晶體管帶來
了主要的優(yōu)點(diǎn)，例如，由于采用了(C)MOS技術(shù)而使生產(chǎn)成本降低。
本發(fā)明還基于以下認(rèn)知雙極晶體管的高頻特性可以以以下方式改
進(jìn)，即，雙極晶體管的臺(tái)面制作得比場效應(yīng)晶體管的最高點(diǎn)高。為了 使雙極晶體管更快，希望在生產(chǎn)過程中采用嵌入類型技術(shù)和犧牲發(fā)射 極區(qū)域。下文將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的解釋。采用所述嵌入類型技術(shù)意味著
采用一個(gè)或多個(gè)CMP (Chemical Mechanical Polishing,化學(xué)機(jī)械拋 光)工藝步驟。由于臺(tái)面的高度高于場效應(yīng)晶體管的高度，因此，由 于場效應(yīng)晶體管需要不被這種情況下的CMP步驟所損壞，所以在所 述CMP步驟中，場效應(yīng)晶體管己經(jīng)出現(xiàn)。更早地生產(chǎn)場效應(yīng)晶體管 具有以下效果在這個(gè)步驟沒有出現(xiàn)的雙極晶體管不會(huì)受到特別是在 形成柵極電介質(zhì)和形成場效應(yīng)晶體管的柵極區(qū)域中出現(xiàn)的相對(duì)高溫 等級(jí)的不利影響。這也有利于雙極晶體管的高頻特性。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，臺(tái)面的高度至少要比柵極區(qū)域的高度高 10%。假設(shè)高度上存在這種差別，則非?？赡茉谂_(tái)面上通過例如CVD (Chemical Vapor Deposition,化學(xué)汽相沉積)均勻地沉積絕緣層(例 如，二氧化硅層)，而沒有之后的用來使結(jié)構(gòu)平坦的CMP步驟，這 個(gè)步驟會(huì)對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的場效應(yīng)晶體管的部分產(chǎn)生損壞。優(yōu)選地，臺(tái)面 的高度要比柵極區(qū)域的高度至少高50%，但不比柵極區(qū)域的高度高 100%以上。在選擇的高度差不導(dǎo)致其他的缺點(diǎn)(例如，當(dāng)這些高度 處于互相之間高度差別比較大時(shí)不易形成接觸)的情況下，以CMP 工藝中的這種方式可以產(chǎn)生好的結(jié)果。
在一個(gè)重要的實(shí)施例中，用導(dǎo)電多晶硅區(qū)域覆蓋絕緣區(qū)域，該 導(dǎo)電多晶硅區(qū)域毗鄰基極區(qū)域并形成了它的連接區(qū)域(由外在的基極 區(qū)域所表示)。這使得尤其可以提供具有非常小的、實(shí)質(zhì)上相等的橫 向尺寸的集電極區(qū)域、基極區(qū)域和發(fā)射極區(qū)域，這又有利于高頻特性。
7從而，優(yōu)選地，發(fā)射極區(qū)域被隔離物包圍，而且，當(dāng)從投影上看時(shí)， 與臺(tái)面實(shí)質(zhì)上一致。從投影上看，在一個(gè)有利的改進(jìn)中導(dǎo)電多晶硅區(qū) 域顯示與基極區(qū)域沒有重疊或只有略微的重疊。從而，在基極連接區(qū) 域(或外在基極區(qū)域)和集電極區(qū)域之間基本上不存在(寄生)電容。 這改善了高頻特性。由于根據(jù)本發(fā)明的其中采用了嵌入類型技術(shù)和犧 牲發(fā)射極區(qū)域的生產(chǎn)方法，所有這些有益效果都是可能的。
優(yōu)選地，絕緣區(qū)域包括包圍了這個(gè)臺(tái)面的另一個(gè)臺(tái)面。這意味 著一個(gè)厚又寬的絕緣區(qū)域可以包圍這個(gè)臺(tái)面，其附帶的優(yōu)點(diǎn)如上所
述。而且，由此，基極連接區(qū)域還可以具有比較大的尺寸，這又對(duì)雙 極晶體管的速度有貢獻(xiàn)。
在一個(gè)有利的改進(jìn)中，用覆蓋層來覆蓋場效應(yīng)晶體管和半導(dǎo)體
主體位于臺(tái)面外的部分的表面，該覆蓋層起成核層和保護(hù)層的作用。 這樣的層可以具有(例如)多層結(jié)構(gòu)，并包括(例如)氧化硅和氮化 硅層。
一個(gè)有利實(shí)施例的特征在于在半導(dǎo)體主體中出現(xiàn)了凹陷的半導(dǎo) 體區(qū)域，臺(tái)面位于該半導(dǎo)體區(qū)域上，該半導(dǎo)體區(qū)域形成了集電極區(qū)域 的一部分或集電極區(qū)域的連接區(qū)域。于是，這樣的區(qū)域組成了雙極晶 體管的所謂的子集電極，可以具有比臺(tái)面自身更大的表面面積，使得 集電極區(qū)域電連接區(qū)域可以和基極區(qū)域以及發(fā)射極區(qū)域的電連接區(qū) 域位于半導(dǎo)體主體的同一側(cè)。
優(yōu)選地，該器件包括第一導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體管和相對(duì)于第 一導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體管，凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域形成 了多個(gè)這種凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域的部分，在這種凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域的部 分中，形成了兩種導(dǎo)電類型中的一種導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體管。如果
用p型襯底形成這種BiCMOS(雙極CMOS)，也會(huì)在其中形成NMOS 晶體管，反過來，可以在n型凹陷半導(dǎo)體區(qū)域之中/之上形成PMOS 晶體管和NPN雙極晶體管。
根據(jù)本發(fā)明， 一種生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的方法，這種半導(dǎo)體器件具 有襯底和半導(dǎo)體主體，該器件包括具有集電極區(qū)域、基極區(qū)域和發(fā)射 極區(qū)域的雙極晶體管，其中，半導(dǎo)體主體被提供有從其突出的臺(tái)面，在這個(gè)臺(tái)面內(nèi)，至少按順序形成了基極區(qū)域和集電極區(qū)域的一部分， 這個(gè)臺(tái)面被絕緣區(qū)域包圍，其特征在于該半導(dǎo)體器件還被提供有場 效應(yīng)晶體管，該場效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)域、漏極區(qū)域、插入式溝道 區(qū)域、疊加的柵極電介質(zhì)以及柵極區(qū)域，其中，柵極區(qū)域形成了場效 應(yīng)晶體管的最高部分，給予臺(tái)面比柵極區(qū)域的高度高的高度。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，在雙極晶體管形成之前 至少執(zhí)行那些形成場效應(yīng)晶體管并確定場效應(yīng)晶體管的最終高度的 工藝步驟。這意味著場效應(yīng)晶體管不會(huì)受到CMP工藝的不利影響， CMP工藝被優(yōu)選地用來形成雙極晶體管/臺(tái)面周圍的絕緣區(qū)域。在這 些被認(rèn)為用來確定高度的步驟中，尤其是一層的沉積，所述層通常包 括導(dǎo)電多晶硅，由該層形成了柵極區(qū)域。在這個(gè)步驟之前必須是形成 電絕緣層，通常是通過硅的熱氧化而形成，由電絕緣層形成了柵極電 介質(zhì)區(qū)域。如果需要的話，在生產(chǎn)工藝的稍后步驟中可執(zhí)行生產(chǎn)場效 應(yīng)晶體管的其他步驟，即雙極晶體管在其中已經(jīng)被(實(shí)質(zhì)上)完全形 成的階段。這種步驟包括對(duì)所述層形成圖案以及形成源極區(qū)域和漏極 區(qū)域，可能包括所述導(dǎo)電區(qū)域的硅化。從而，優(yōu)選地，在半導(dǎo)體主體 的表面上提供了第一層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)至少包括由其形成了柵極電介 質(zhì)的第一層和由其形成了柵極區(qū)域的第二層。
在一個(gè)主要實(shí)施例中，在單一外延工藝中形成了提供有半導(dǎo)體 層結(jié)構(gòu)的臺(tái)面，所述層結(jié)構(gòu)依次包括形成了集電極區(qū)域的所述部分 的第一半導(dǎo)體層和形成了基極區(qū)域的第二半導(dǎo)體層，從而，通過在其 上局部地提供掩模，之后通過蝕刻去除半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)位于掩模外的部 分，在半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)中形成了所述臺(tái)面。因此，由生產(chǎn)雙極晶體管而 導(dǎo)致的熱負(fù)載相對(duì)較低，這增大了這種晶體管的速度。
優(yōu)選地，通過在形成臺(tái)面之后形成的結(jié)構(gòu)上沉積絕緣層來形成 絕緣區(qū)域，據(jù)此，通過化學(xué)機(jī)械拋光對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化。在其一 個(gè)有利的改進(jìn)中，隨后對(duì)絕緣區(qū)域進(jìn)行回蝕，回蝕到基極區(qū)域的下側(cè)， 從而，通過形成基極連接區(qū)域的方式在絕緣區(qū)域上沉積導(dǎo)電多晶硅 層。在半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)上優(yōu)選地形成了層結(jié)構(gòu)，該層結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多 個(gè)犧牲層，在制造臺(tái)面的過程中，在犧牲層外產(chǎn)生了犧牲區(qū)域。在去除所述犧牲區(qū)域之后，可以容易地形成發(fā)射極區(qū)域。
從而，在有利的改進(jìn)中，在對(duì)絕緣區(qū)域進(jìn)行回蝕之前或者在沉 積導(dǎo)電性多晶硅層之后，去除犧牲層，靠著這樣生成的空間的壁來提 供隔離物，從而，在其上以圖案的形式提供了另一個(gè)導(dǎo)電多晶硅層， 使得它形成了發(fā)射極區(qū)域。
優(yōu)選地，在己經(jīng)形成發(fā)射極區(qū)域之后，通過掩模和蝕刻的方法， 在臺(tái)面周圍形成了另一個(gè)臺(tái)面，另一個(gè)臺(tái)面包括絕緣區(qū)域，該絕緣區(qū) 域具有位于其上的基極連接區(qū)域。從而，絕緣區(qū)域可以具有相對(duì)大的尺寸。
在有利的實(shí)施例中，可以將隔離物構(gòu)建為雙隔離物，在回蝕絕 緣區(qū)域之后和提供導(dǎo)電性多晶硅層之前，去除外部的隔離物。由此， 基極區(qū)域和它的連接區(qū)域只有很小的重疊。


參照兩個(gè)實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋，其中
圖l至圖IO在垂直于厚度方向截取的截面中示意地示出了根據(jù) 本發(fā)明的器件處于采用根據(jù)本發(fā)明方法進(jìn)行其制造的連續(xù)階段中的 第一示例，以及
圖11和圖12在垂直于厚度方向截取的截面中示意地示出了根 據(jù)本發(fā)明的器件處于采用根據(jù)本發(fā)明的可替換方法進(jìn)行其制造的連 續(xù)階段中的第二示例。
這些圖不是按照真實(shí)比例繪制的，為了清楚起見，特別放大了 厚度方向上的尺寸。盡可能地給相應(yīng)的區(qū)域相同的參考標(biāo)號(hào)， 一般用 相同方向的陰影線來覆蓋相同傳導(dǎo)類型的區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
圖i至圖io是在垂直于厚度方向截取的截面中示意地示出了根
據(jù)本發(fā)明的處于采用根據(jù)本發(fā)明方法進(jìn)行其制造的連續(xù)階段中的器 件的第一示例。
起始點(diǎn)是p型硅襯底11 (見圖1)。如果需要的話，可以在襯
10底11上沉積外延硅層。然后，提供(例如，光致抗蝕劑的)掩模(圖 中未示出)，通過這個(gè)掩模，采用n型離子(諸如砷離子)注入方法
可以形成凹陷的n型半導(dǎo)體區(qū)域20。在去除掩模后，以類似的方式 形成STI (Shallow Trench Isolation,淺溝槽隔離)形式的絕緣區(qū)域 21。隨后，通過熱氧化(例如，IOO(TC)，在半導(dǎo)體主體l的清潔表 面上提供硅氧化層，對(duì)該氧化層形成圖案，以形成柵極介電區(qū)域7。 現(xiàn)在沉積導(dǎo)電多晶硅層，用這個(gè)層形成柵極區(qū)域8。上述區(qū)域形成了 場效應(yīng)晶體管的一部分，場效應(yīng)晶體管反過來是器件10的一部分。 在這個(gè)示例中，完成作為主要部分的場效應(yīng)晶體管，在圖l右側(cè)部分 中示意地示出了兩個(gè)這種晶體管(在這種情況下是腿0S)。左手側(cè) 晶體管和右手側(cè)晶體管各自的源極區(qū)域和漏極區(qū)域以及共用的源極/
漏極區(qū)域沒有在視圖中示出。在任何一側(cè)中對(duì)柵極區(qū)域8提供隔離 物。在整個(gè)結(jié)構(gòu)上以圖案的方式提供覆蓋層12。這個(gè)層包括氧化硅 層和氮化硅層的堆疊，這里，這個(gè)堆疊層不只是作為隨后的外延步驟 中的成核層，還作為之前形成的MOS晶體管的保護(hù)層。
隨后(見圖2)，在單一外延工藝中提供了半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)，其依 次包括n型硅層22和p型硅鍺層33。通過經(jīng)外延生長爐輸送的氣 體的組分變化這種簡單的方式來適應(yīng)這種導(dǎo)電類型和組分。犧牲層結(jié) 構(gòu)依次包括(二)氧化硅層55、氮化硅層66以及隨后通過CVD提供 在半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)上的(二)氧化硅層77。在這個(gè)結(jié)構(gòu)的頂部以圖案 的形式提供掩模M(在這種情況下是光致抗蝕劑)。
隨后(見圖3 )，通過蝕刻的方法(例如，RIE( Reactive Ion Etching ， 反應(yīng)離子蝕刻)或其他干法蝕刻工藝)在這種(半導(dǎo)體)層結(jié)構(gòu)中形 成臺(tái)面5，從而，形成了要生成的雙極晶體管的集電極區(qū)域2，在集 電極區(qū)域2上有基極區(qū)域3。在基極區(qū)域3上存在包括層55、 66和 77的部分的犧牲區(qū)域9。繼續(xù)進(jìn)行蝕刻，向下蝕刻到凹陷區(qū)域20的 硅表面和向下蝕刻到覆蓋層12。
然后(見圖4)，去除掩模M，在這個(gè)結(jié)構(gòu)上沉積電絕緣層16 (在這種情況下為HDP (High Density Plasma，高密度等離子體)) 二氧化硅。在本例中，在這個(gè)沉積之前是氮化硅薄層26的沉積(在
11這種情況下通過CVD)。這個(gè)層可以作為蝕刻停止層。
隨后(見圖5)，通過CMP方式對(duì)生成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化。
然后(見圖6)，在臺(tái)面5的任一側(cè)對(duì)絕緣層16進(jìn)行回蝕，大 概回蝕到基極區(qū)域3 (的下側(cè))。然后，通過蝕刻去除薄絕緣層26 的暴露部分，即犧牲區(qū)域9的上部77 (包括氧化物)。
隨后(見圖7)，沉積導(dǎo)電多晶硅層13 (在這種情況下是p型)， 在其上采用CMP對(duì)生成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化。然后，通過濕法熱氧化， 將硅層13的上側(cè)轉(zhuǎn)化為二氧化硅絕緣區(qū)域23。
此后(見圖8)，在幾個(gè)(選擇性)蝕刻步驟中去除犧牲區(qū)域9 的剩余部分。這提供了具有凹穴的結(jié)構(gòu)，其中，通過均勻?qū)映练e形成 了隔離物17 (在這種情況下為氮化硅)，然后，通過各向異性蝕刻 去除其水平部分。然后，沉積多晶硅層4，并對(duì)其形成圖案，所述層 在隔離物17之間的凹穴中形成了雙極晶體管的外延/單晶硅發(fā)射極 區(qū)域4。
隨后(見圖9)，發(fā)射極區(qū)域4用作掩模，通過蝕刻去除發(fā)射極 區(qū)域4外面的絕緣區(qū)域23，從而暴露出基極連接區(qū)域3A。然后，通 過具有掩模(例如由光致抗蝕劑制成)(未示出)的蝕刻在臺(tái)面5 的周圍形成另一個(gè)臺(tái)面15，從而由絕緣層16形成圍繞雙極晶體管的 絕緣區(qū)域6。
然后(見圖10)，通過蝕刻去除在形成另一個(gè)臺(tái)面15過程中暴 露的覆蓋層12的部分，于是，發(fā)射極區(qū)域4和基極連接區(qū)域3A都被 提供了各自的硅區(qū)域28、 29 (例如硅化鎳或硅化鈷)。同時(shí)，對(duì)(多 個(gè))場效應(yīng)晶體管的源極和漏極區(qū)域以及柵極區(qū)域提供硅化金屬區(qū)域 38、 39。在已經(jīng)提供了另一個(gè)絕緣層46、 56以及已經(jīng)通過光刻對(duì)其 形成合適的開口之后，在其中提供了電連接88，通過該電連接，可 以對(duì)雙極晶體管和場效應(yīng)晶體管進(jìn)行電連接。
圖11和圖12在垂直于厚度方向截取的截面中示意地示出了根 據(jù)本發(fā)明的器件處于釆用根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方法進(jìn)行其制造的連續(xù) 相關(guān)階段中的第二示例。
圖11示出了怎樣在犧牲區(qū)域9的兩側(cè)中的任何一側(cè)形成雙隔離物17，例如，氮化硅的隔離物17A和氧化硅的隔離物17B。例如，這是在對(duì)應(yīng)于圖2的生產(chǎn)階段中發(fā)生的。在這種情況下，這個(gè)掩模首先被用來蝕刻犧牲層，蝕刻在進(jìn)行到半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)時(shí)停止。然后，以相同的方式，以那樣的順序形成隔離物17A、 17B，從而，在半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)中繼續(xù)進(jìn)行臺(tái)面5的蝕刻。可以將這種情況下的掩模選為比第一個(gè)實(shí)例中的略小。盡管如此，這樣形成的臺(tái)面5還可以具有與第一示例中相同的橫向尺寸。
在沉積多晶硅層13 (見圖12)以形成基極連接區(qū)域3A之前，現(xiàn)在通過(選擇性)蝕刻去除最外側(cè)的隔離物17B。于是，多晶硅層13與基極區(qū)域3有略微的重疊，使得一方面可以制成外在的基極(連接)區(qū)域3A的低電阻，同時(shí)另一方面可以避免絕緣層16在回蝕中抵達(dá)很低的水平，這會(huì)產(chǎn)生集電極區(qū)域2和基極連接區(qū)域3A之間的寄生電容，對(duì)雙極晶體管的速度有不利的影響。
通過在二氧化硅絕緣層16的期望水平處形成了 (例如)氮化硅蝕刻停止層，可以提供第二示例的可替換示例。這可以通過具有合適選擇的注入能量的氮離子的離子注入來實(shí)現(xiàn)。為了保護(hù)基極區(qū)域3(和集電極區(qū)域2)不受這個(gè)注入的影響，對(duì)臺(tái)面5提供了掩模。例如，通過犧牲區(qū)域9的暴露導(dǎo)電部分被用電化學(xué)的方式提供了期望厚度的金屬層，可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)掩模的自記錄(self-registering)形成。如果需要的話，在執(zhí)行用來形成所述掩模的電化學(xué)生長工藝之前，首先可以以自記錄的方式對(duì)(例如)多晶硅犧牲層9的部分提供導(dǎo)電金屬硅化物。
本發(fā)明不局限于給出的實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出很多修改和變化。因此，可以采用在示例中沒有提到的厚度、(半)導(dǎo)體材料或組成成分。而且，所有釆用的導(dǎo)電類型可以同時(shí)被它們的相對(duì)物所代替?？梢砸钥商鎿Q的方式來執(zhí)行本發(fā)明的不同的工藝步驟，從而，可以可替換地用汽相沉積來形成通過離子沉積得到的氧化層。
還應(yīng)當(dāng)注意的是，除了發(fā)射極區(qū)域位于上側(cè)這樣的雙極晶體管之外，可替換地，還可以采用相反的結(jié)構(gòu)。那么，集電極區(qū)域會(huì)位于
13臺(tái)面的上側(cè)，而發(fā)射極區(qū)域位于臺(tái)面的下側(cè)。
最后，應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的器件和方法的使用不局限于IC (集成電路)，還可以很好地應(yīng)用于(半)分立器件。而且，還可以將其他的(半導(dǎo)體)元件集成到所述的半導(dǎo)體主體中。
權(quán)利要求
1. 一種具有襯底(11)和半導(dǎo)體主體(1)的半導(dǎo)體器件(10)，該器件包括雙極晶體管，該雙極晶體管具有依次排列的集電極區(qū)域(2)、基極區(qū)域(3)和發(fā)射極區(qū)域(4)，其中，半導(dǎo)體主體(1)包括突出的臺(tái)面(5)，在該臺(tái)面內(nèi)至少存在集電極區(qū)域(2)的一部分和基極區(qū)域(3)的一部分，并且該臺(tái)面(5)被絕緣區(qū)域(6)包圍，所述半導(dǎo)體器件(10)特征在于還包括場效應(yīng)晶體管，該場效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)域、漏極區(qū)域、插入式溝道區(qū)域、疊加?xùn)艠O電介質(zhì)(7)和柵極區(qū)域(8)，所述柵極區(qū)域(8)形成了場效應(yīng)晶體管的最高部分，臺(tái)面(5)的高度高于柵極區(qū)域(8)的高度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于臺(tái)面 (5)的高度至少比柵極區(qū)域(8)的高度高10%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于， 臺(tái)面(5)的高度至少比柵極區(qū)域(8)的高度高50%，但不比柵極區(qū) 域(8)的高度高100%以上。
4. 根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特 征在于，用導(dǎo)電區(qū)域覆蓋絕緣區(qū)域(6)的上側(cè)，所述導(dǎo)電區(qū)域優(yōu)選 地包括多晶硅，所述導(dǎo)電區(qū)域毗鄰基極區(qū)域(3)，并形成了基極區(qū) 域的連接區(qū)域(3A)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于，發(fā) 射極區(qū)域(4)被隔離物包圍，并且當(dāng)從投影上看時(shí)，發(fā)射極區(qū)域(4) 實(shí)質(zhì)上與臺(tái)面(5) —致。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于， 當(dāng)從投影上看時(shí)，導(dǎo)電多晶硅區(qū)域(3A)與基極區(qū)域(3)只有略微的重疊。
7. 根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于，絕緣區(qū)域(6)形成了包圍臺(tái)面(5)的另一個(gè)臺(tái)面(15)。
8. 根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特 征在于，用覆蓋層(12)覆蓋場效應(yīng)晶體管和半導(dǎo)體主體(1)位于 臺(tái)面(5)外面的部分的表面，所述覆蓋層起成核層和保護(hù)層的作用。
9. 根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特 征在于，在半導(dǎo)體主體(1)中存在凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20)，所述 臺(tái)面(5)位于凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20)上，凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20) 形成了集電極區(qū)域(2)的一部分或形成了集電極區(qū)域的連接區(qū)域。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于， 所述器件包括第一導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體管以及與第一導(dǎo)電類型相 對(duì)的第二導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體管，凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20)形成了 多個(gè)這種凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20)的部分，在所述凹陷的半導(dǎo)體區(qū)域(20)的部分中形成了兩種導(dǎo)電類型中的一個(gè)導(dǎo)電類型的場效應(yīng)晶體 管。
11. 根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體器件(10)，其 特征在于，雙極晶體管包括異質(zhì)結(jié)雙極晶體管。
12. —種生產(chǎn)半導(dǎo)體器件(10)的方法，這種半導(dǎo)體器件具有 襯底(11)和半導(dǎo)體主體(1)，該半導(dǎo)體器件包括雙極晶體管，該 雙極晶體管具有依次排列的集電極區(qū)域(2)、基極區(qū)域(3)和發(fā)射 極區(qū)域(4)，其中，半導(dǎo)體主體(1)被提供臺(tái)面(5)，在所述臺(tái) 面內(nèi)至少形成了基極區(qū)域(3)和集電極區(qū)域(2)的一部分，所述臺(tái) 面(5)被絕緣區(qū)域(6)包圍，其特征在于該半導(dǎo)體器件還被提供有場效應(yīng)晶體管，該場效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)域、漏極區(qū)域、插入式 溝道區(qū)域、疊加的柵極電介質(zhì)(7)以及柵極區(qū)域(8)，其中，柵極區(qū)域(8)形成了場效應(yīng)晶體管的最高部分，給予臺(tái)面(5)比柵極區(qū) 域(8)的高度高的高度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在形成雙極晶 體管之前，至少執(zhí)行用來形成場效應(yīng)晶體管并確定場效應(yīng)晶體管最終 高度的那些工藝步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于在半導(dǎo)體主體(1) 的表面上提供第一層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)至少包括形成柵極電介質(zhì)(7) 的第一層和形成柵極區(qū)域(8)的第二層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12、 13或14所述的方法，其特征在于，通 過在單一外延工藝中提供了半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)而形成了臺(tái)面(5)，所述 結(jié)構(gòu)包括依次排列的第一半導(dǎo)體層(22)和第二半導(dǎo)體層(33)，由 第一半導(dǎo)體層(22)形成了集電極區(qū)域(2)的所述部分，由第二半 導(dǎo)體層(33)形成了基極區(qū)域(3)，于是，通過在其上局部地提供 掩模(M)，在所述的半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)中形成了臺(tái)面(5)，此后，通過 蝕刻去除了所述半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)位于掩模(M)外的部分。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12、 13、 14或15所述的方法，其特征在于， 在形成臺(tái)面(5)之后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)上沉積絕緣層(16)來形成所述絕 緣區(qū)域(6)，從而通過化學(xué)機(jī)械拋光來使所述結(jié)構(gòu)平坦化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，對(duì)絕緣區(qū)域(6) 進(jìn)行回蝕，直至基極區(qū)域(3)的下側(cè)，從而，在絕緣區(qū)域(6)上沉 積導(dǎo)電多晶硅層(13)，通過這個(gè)導(dǎo)電多晶硅層(13)形成基極連接 區(qū)域(3A)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體層結(jié)構(gòu)上提供有包括一個(gè)或多個(gè)犧牲層(55、 66、 77)的層結(jié)構(gòu)，在 制造臺(tái)面(5)的過程中通過所述層結(jié)構(gòu)生成犧牲區(qū)域(9)。
19. 根據(jù)要求要求18所述的方法，其特征在于，在回蝕絕緣區(qū) 域(6)之前或在沉積導(dǎo)電多晶硅層(13)之后去除犧牲層(9)，緊 靠這樣產(chǎn)生的空間的壁來提供隔離物(17)，從而，在其上以圖案的 形式提供了另一個(gè)導(dǎo)電多晶硅層(44),使得它形成了發(fā)射極區(qū)域(4)。
20. 根據(jù)要求要求19所述的方法，其特征在于，在己經(jīng)形成發(fā) 射極區(qū)域(4)之后通過掩模和蝕刻在臺(tái)面(5)周圍形成另一個(gè)臺(tái)面(15)，所述另一個(gè)臺(tái)面(15)包括基極連接區(qū)域(3A)位于其上的 絕緣區(qū)域(6)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于，將隔離 物(17)構(gòu)建為雙隔離物(17A， 17B)，在對(duì)絕緣區(qū)域(6)進(jìn)行回 蝕之后并且在提供導(dǎo)電多晶硅層(13)之前，去除最外邊的隔離物(17B)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有襯底(11)和半導(dǎo)體主體(1)的半導(dǎo)體器件(10)，該器件包括具有依次排列的集電極區(qū)域(2)、基極區(qū)域(3)和發(fā)射極區(qū)域(4)的雙極晶體管，其中，半導(dǎo)體主體包括突出的臺(tái)面(5)，該臺(tái)面至少包括基極區(qū)域(3)和集電極區(qū)域(2)的一部分，該臺(tái)面被絕緣區(qū)域(6)包圍。根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體器件(10)還包括場效應(yīng)晶體管，該場效應(yīng)晶體管具有源極區(qū)域、漏極區(qū)域、插入式溝道區(qū)域、疊加?xùn)艠O電介質(zhì)(7)和柵極區(qū)域(8)，所述柵極區(qū)域(8)形成了場效應(yīng)晶體管的最高部分，臺(tái)面(5)的高度高于柵極區(qū)域(8)的高度。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，可以便宜而又容易地生產(chǎn)這種器件，這種雙極晶體管可以具有良好的高頻特性。
文檔編號(hào)H01L27/06GK101467254SQ200780022094
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者L·J·蔡, 埃爾文·海曾, 安德列亞斯·M·皮翁特克, 斯特凡·范胡林布羅伊科, 約斯特·梅拉伊, 約翰內(nèi)斯·J·T·M·東科爾斯, 菲利皮·默尼耶-尼拉爾德, 韋伯·D·范諾爾特 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司;校際微電子中心