CN102214572B - 在制造平面双极型晶体管中的间隔物形成 - Google Patents

在制造平面双极型晶体管中的间隔物形成 Download PDF

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Abstract

制造一种双极型晶体管,具有衬底(1)中的集电极(52)以及在所述衬底上形成的基极(57、58)和发射极(59)。所述基极具有基极堆叠区(57),所述基极堆叠区通过电绝缘间隔物(71)与发射极(59)横向地隔开。所述绝缘间隔物(71)在其顶端的宽度尺寸至少与其底端的宽度尺寸一样大,并且形成Γ形或倾斜形状。这种轮廓减小了在后续工艺中间隔物顶部处的硅化物桥接的风险,同时保持了发射极窗口宽度。

Description

在制造平面双极型晶体管中的间隔物形成
技术领域
本发明涉及一种平面双极型晶体管,具体地且非排他地,涉及一种例如使用低复杂度SiGe:C结构的异质结双极型晶体管的制造。
背景技术
图1示出了传统平面低复杂度异质结双极型晶体管(HBT)的示意图。半导体衬底1用作由浅沟隔离(STI)区3包围的集电极区2。多晶硅栅极4提供经由多晶硅基极叠层7与基极外延层6的电连接。所述基极叠层7是所述基极半导体区的垂直部分。所述多晶硅栅极层4通过栅极氧化物层5与所述STI区和所述衬底1隔开。发射极8在具有发射极窗口宽度WE的的发射极窗口处与所述基极接触。所述发射极8另外通过间隔物10与所述基极外延层6和所述多晶硅基极叠层7电隔离,所述间隔物10由诸如氧化硅之类的适当的合适电绝缘材料形成。所述发射极8具有在其表面上形成的电触点11。在该示意图中没有示出用于所述基极和集电极的电触点,但是超过所述浅沟隔离区3经由衬底1可以实现与多晶硅栅极4和集电极区2的电接触。
所述间隔物10具有多个重要的设计限制。所述间隔物10顶部处的间隔物宽度d2不应该太小,否则当在所述多晶硅基极叠层7和所述发射极8的顶部表面上随后形成硅化物时所述间隔物将桥接。要求在这些表面上形成硅化物以产生与所述发射极和基极的良好电接触。然而增加顶部处的间隔物10的宽度d2导致底部处的间隔物10的宽度d5增加,这进而导致发射极窗口宽度尺寸WE减小,并且导致基极联接电阻(linkresistance)(即,所述间隔物10下面更长的基极电流路径)增加以及更高的非本征基极-集电极电容,即对于器件操作没有贡献的更大的B-C结。在图2中示出了这些参数,从中可以看出所述间隔物10的底部宽度d5导致较高的基极-集电极电容CBC和较高的基极联接电阻RB,link。减小所述间隔物10的宽度产生较低的CBC和RB,link,但是却以间隔物顶部10a处更窄的宽度d2为代价。这可以导致后续硅化工艺期间所述间隔物的桥接,结果所述发射极和基极随之发生短路。
在一些工艺技术中,为了尽可能多地最小化间隔物10的总宽度,可以所述间隔物形成为“L”形状。这如图3示意性所示,其中示出了所述晶体管的结构使用L形状的间隔物20。可以使用参考图4所示的工艺来形成这些L形的间隔物20。如图4a所示,多晶硅基极叠层7具有其上形成的第一薄氧化物层41、薄氮化物层42和第二薄氧化物层43。在所述多晶硅基极叠层上沉积多晶硅间隔物层44。多晶硅层44的各向异性刻蚀产生如图4b所示的多晶硅间隔物45,消耗了下面的一些第二氧化物层43。接下来非常短的HF基湿法氧化物去除(图4c),使用第一氧化物层41作为硬掩模刻蚀所述氮化物层42。在所暴露的氮化物层42的刻蚀期间,也消耗了所述多晶硅间隔物45,留下薄的L形间隔物20,所述薄的L形间隔物20随后将用于除了发射极窗口9中以外隔开基极7和发射极8。利用这种结构,硅化物桥接的潜在问题仍然存在,并且在图5的扫描电镜图像(SEM)示出(在高亮的正方形内),其中随后沉积的硅化钴层倾向于在所述间隔物的顶部上桥接。在该SEM图像中,也清楚地示出了与所述集电极、基极和发射极区的电触点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制造间隔物的改进工艺,所述间隔物将所述基极和发射极层的部分隔开(除了在所需的发射极窗口之外),在不增加与所述基极-发射极窗口9相邻的底部处间隔物的宽度的同时,减小了硅化物桥接的风险。
本发明的另一目的是提供一种包含这种间隔物的改进的器件。
根据一个方面,本发明提出了一种形成双极型晶体管的方法,包括以下步骤:
在衬底中形成集电极区;
在所述衬底上形成包括基极堆叠区的基极和发射极区;
通过在所述基极堆叠区和所述发射极区之间形成电绝缘间隔物,将所述基极堆叠区和所述发射极区彼此横向隔开;
所述绝缘间隔物顶端处的宽度尺寸至少与其底端处的宽度尺寸一样大。
形成所述晶体管的基极的步骤可以包括:在所述衬底上形成第一基极层;在所述第一基极层上形成平面化层;限定穿过所述平面化层和所述第一基极层的基极窗口,以暴露出所述集电极区,包括刻蚀所述平面化层至比第一基极层更大的横向延伸,所述平面化层形成在所述第一基极层上;在所述基极窗口的侧壁上的已暴露集电极区和基极叠层上沉积基极外延层;所述方法还包括以下步骤:通过在所述基极窗口中形成电绝缘层、以及刻蚀所述绝缘层以便留下覆盖形成所述基极窗口侧壁的那部分基极叠层的剩余部分来形成所述间隔物,其中所述平面化层刻蚀的更大的横向延伸导致所述间隔物的加宽或者所述间隔物至少部分地在所述间隔物上部朝外倾斜。
可以通过在所述第一基极层和所述间隔物上沉积半导体材料来在所述基极窗口中形成发射极区。对所述结构进行平面化可以是通过向下去除所有层至部分地穿过所述平面化层的深度。对所述结构进行平面化可以包括向下去除所有层至与所述间隔物的最宽部分相对应的深度。可以将硅化物层形成于所述间隔物任一侧上的所述基极叠层和发射极区上,所述硅化物层在所述间隔物的顶部表面上可以是不连续的。可以通过在所述平面化层上形成帽层、并且限定穿过所述帽层以及所述平面化层和所述基极硅层的基极窗口来形成所述晶体管的基极,其中将所述平面化层的刻蚀执行到比所述帽层的刻蚀更大的横向延伸,以便在其上形成基极叠层之前,底切所述帽层并且形成所述基极窗口侧壁的凹入部分。可以通过将所述电绝缘层形成为三层结构来形成所述间隔物,所述三层结构包括第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层,并且其中刻蚀所述层以留下所述剩余部分包括刻蚀所述第二硅层至所述氮化物层上的终点,然后去除所暴露的氮化物层。所述间隔物可以形成为具有以下形状之一:伽马形、或者倒L形状结构、或者倾斜形状。
根据另一个方面,本发明提出了一种双极型晶体管结构,所述双极型晶体管结构包括在衬底中形成的集电极以及在所述衬底上形成的基极和发射极,所述基极具有基极堆叠区,所述基极堆叠区通过电绝缘间隔物与所述衬底上的发射极横向地隔开,其中所述绝缘间隔物在其顶端的宽度尺寸至少与其底端的宽度尺寸一样大。
所述间隔物在其顶端的宽度尺寸大于其底端处的宽度尺寸。可以将所述间隔物形成为Γ形或倒L形结构。所述间隔物可以形成为倾斜间隔物,其中所述间隔物具有大致均匀的宽度,或者朝着所述间隔物的顶部略微增加的宽度,并且其中具有与底部表面宽度实质上相同或者更大宽度的顶部表面从所述底部表面向外横向地偏移。所述倾斜间隔物可以具有弯曲的轮廓,使其呈现出朝着发射极的凸起表面和朝着所述基极堆叠区的凹入表面。所述间隔物可以由氧化硅形成或者可以由氧化硅和氮化硅层状结构形成。
附图说明
现在将作为示例并且参考附图描述本发明的实施例,其中:
图1是具有底部比顶部更宽的间隔物的平面异质结双极型晶体管(HBT)的一部分的示意性截面图;
图2是示出了间隔物尺寸对于晶体管特性影响的在HBT制造中使用的宽间隔物和窄间隔物的示意性截面图;
图3是使用BiCMOS工艺制造的一部分HBT的示意性截面图;
图4是在图3的HBT内所使用的L形间隔物的四个制造阶段的示意性截面图;
图5是使用L形间隔物制造的HBT的扫描电镜图像;
图6至图11是利用Γ形(伽马形)间隔物(图右侧)制造的HBT的一部分的示意性截面图,示出了与相应的L形间隔物(图左侧)相比较的制造序列中的不同阶段;
图12和图13是使用与图6至图11所示不同的工艺、利用Γ形间隔物制造的HBT的一部分的示意性截面图;
图14是示出了L形间隔物影响HBT性质的示意性截面图;
图15是示出了对于L形和Γ形间隔物的总基极电阻比较的曲线;
图16是大致倾斜形间隔物的一部分的示意性截面图;
图17是使用上述工艺形成的伽马形间隔物的扫描电镜图像;以及
图18是L形和伽马形间隔物的示意性截面图和相应的一对扫描电镜图像,其中示出了间隔物内部:改进的工艺。改进的间隔物:通过在基极外延之前引入~80nm的横向刻蚀,与顶部宽度相当的更小的底部宽度,这将发射极的顶部宽度增加了~160nm,以容纳触点,以及所述改进间隔物的额外优点(因为最小触点宽度确定了底部的最小发射极宽度)!
具体实施方式
发明人已经认识到有利的是提供间隔物,所述间隔物将晶体管的基极和发射极部分隔开,在所述晶体管,所述间隔物顶部宽度至少所述间隔物底部宽度一样。更优选地,有利地是提供这种间隔物,所述间隔物在所述间隔物顶部比所述间隔物底部更宽。现在描述形成这种间隔物的多种工艺技术。
贯穿包括描述、附图、权利要求和摘要的本说明书,措辞“集电极”、“基极”和“发射极”(或者“集电极区”、“基极区”和“发射极区”)用于便于分别限定以下内容:(i)所述半导体衬底中的第一区,所述第一区提供第一掺杂剂水平和掺杂剂类型;(ii)在所述衬底上设置的第二半导体区,所述第二半导体区具有第二掺杂剂水平和第二掺杂剂类型,以形成与所述第一区的结;以及(iii)在所述第二区上设置的第三半导体区,所述第三半导体区具有第三掺杂剂水平和第三掺杂剂类型。所述第一和第三掺杂剂类型可以是相同的。所述第一、第二和第三掺杂剂类型可以分别是n、p、n,或者分别是p、n、p。应该理解的是这里所述的器件可以进行颠倒,使得在所述衬底中形成发射极区以及在所述衬底上形成集电极区。附图标记将相应地注解。
倒-L形状或者“Γ形”间隔物-工艺1
参考图6至图11描述用于产生Γ形(伽马形)间隔物的第一工艺。用示意性截面图示出了所述工艺。为了便于比较,在每一幅图中,在每一幅图的左侧示出了结合图4讨论的L形间隔物工艺,以及在所述图的右侧示出了用于产生伽马形间隔物的改进工艺。
在所述衬底51内,按照传统方式形成集电极区52和浅沟隔离区53。将多晶硅栅极层52沉积到所述衬底上,接着是氮化硅平面化(CMP停止)层55和多晶硅帽层56。接下来是光刻阶段以在所述多晶硅帽层56上的光致抗蚀剂(未示出)中限定出基极窗口开口。然后通过刻蚀穿过所述多晶硅帽层56、所述氮化物层55和所述多晶硅栅极层54来形成所述基极窗口60。优选地,这是通过使用单一的各向异性刻蚀来执行的,例如干法刻蚀工艺。该干法刻蚀之后是所述氮化物层55的隔开横向刻蚀,底切所述多晶硅帽层以提供所述基极窗口60的侧壁的一定程度的内曲或者凹入轮廓,如图6所示。优选地,这种氮化物刻蚀是湿法刻蚀工艺,例如使用H3PO4。注意:为了清楚起见,大大夸大地示出了氮化物层55中的凹处61,如以后将变得更加清楚的。还应该注意:所述多晶硅帽层56并不会形成附图左侧的L形间隔物生产工艺的一部分。可以在第一(干法)刻蚀工艺之后或者在第二(湿法)刻蚀工艺之后去除所述光致抗蚀剂。其他刻蚀策略也可以获得所要求的基极窗口轮廓,例如通过穿过所述多晶硅帽层56的独立的第一刻蚀、接着是穿过所述氮化物层55的第二刻蚀以及穿过所述多晶硅栅极层54的第三刻蚀。
然后在所刻蚀的基极窗口轮廓上形成Si/SiGe:C/Si的基极叠层57和外延基极层58,结果是得到图6所示的结构。
现在回到图7,通过沉积合适的间隔物材料来形成间隔物63,所述间隔物材料填充所述基极窗口63,并且然后使用图2所示类似的工艺进行回蚀。在一个结构中,与图2类似,所述间隔物形成工艺首先形成氧化硅的第一薄层41,接着是氮化硅层42,接着是氧化硅的第二薄层43,接着是按照与图2所示类似工艺处理的多晶硅间隔物材料。在如图7所示的优选工艺中,所述间隔物形成工艺首先形成氧化硅的第一薄层41,接着是氮化硅层42,接着是厚得多的氧化硅第二层43。电介质层优选用于所述间隔物,例如氧化硅或氮化硅。可以使用已知的TEOS沉积工艺来形成氧化硅层。第二氧化物层43各向异性刻蚀至暴露出氮化物层42的终点留下如图7所示的楔形氧化物间隔物63。
可以使用各种工艺来形成所述间隔物,包括只使用氧化物层、使用所示的氧化物和氮化物层、或者使用如图2所示的基于多晶硅的间隔物。使用氧化物-氮化物-氧化物三明治结构是优选的,因为其允许触发暴露出所述氮化物层的刻蚀终点。更一般地,所述间隔物可以由任何合适的电绝缘材料形成,例如电介质材料或者绝缘层的组合,所述电绝缘材料有利于所述凹入或台阶型基极窗口轮廓的保形覆盖以及随后的刻蚀,所述随后的刻蚀在所述发射极窗口9中的外延基极层58上停止、同时留下所述基极叠层侧壁上的一些覆盖物。
所述间隔物的下部部分的宽度取决于所述氧化物(或者其他间隔物材料)的沉积厚度、台阶高度(沉积的多晶硅栅极层54+氮化硅CMP停止层55+多晶硅帽层56的总和)和总刻蚀时间。
在氧化物间隔物刻蚀之后,利用剩余的第二氧化物层43作为硬掩模,使用合适的湿法刻蚀去除未覆盖的薄氮化物层42。去除所述基极叠层57和外延基极层58上的剩余已暴露第一薄氧化物层41,结果是图8所示的结构。
紧接着是平面化工艺,其目的是停止于穿过所述氮化物平面化层55的一半,如图9所示。在所述平面化工艺中,按照平面方式去除了所有层,例如使用本领域已知的化学和/或机械去除工艺,向下至部分地穿过所述平面化层55的水平。可以调节所述氮化物平面化层55的厚度(tnit)以满足平面化晶片内均匀性要求:更厚的氮化物层55在所述间隔物的凹入部分61中产生更厚的氧化物(tox),如图8所示。所述氮化物平面化层55越厚,可用于平面化的工艺窗口越大。用于晶片内均匀性的典型值是30-50nm。优选地,所述平面化工艺近似停止于所述平面化层的中点。更优选地,所述平面化工艺近似停止于所述间隔物63的最宽部分处。所得到的结构如图9所示,其中可以清楚地看出Γ形间隔物。
在平面化之后,例如利用磷酸H3PO4的湿法刻蚀来去除剩余的氮化物平面化CMP停止层55。所得到的截面图如图10所示。如前所述,已经夸大地示出了附图,使得所得到的伽马形间隔物71的顶部部分70比实际上宽得多。在图11中示出了更加按比例绘制的伽马形间隔物71,与L形间隔物20相比较。图11也示出了在多晶硅发射极层59和外延基极叠层57的顶部上形成的后续硅化物层72。伽马形间隔物71的顶部70的更大宽度提供比L形间隔物20实质上改进的工艺余量,以避免硅化物72桥接,并且也相当可观地减小了与所述外延基极层58接触的底部处的间隔物的宽度。其结果是更大的发射极窗口9宽度WE,在基极联接电阻和基极-发射极电容中的相应改进,如前所述。
用于实现氮化硅层55的横向刻蚀并且因此形成如图6所示凹处的薄多晶或非晶硅帽层56可以具有进一步的益处:减小在外延基极层58和基极叠层57的外延沉积期间的缺陷形成。
可以将所述顶部处的间隔物71的宽度看作是平面化之后的间隔物宽度,即如图9所示的间隔物顶部的宽度,并且因此是其上随后执行硅化工艺的平面中的间隔物宽度。可以所述底部处的宽度看作是与所述外延基极层58邻接的间隔物的宽度,即与所述发射极/基极界面或发射极窗口的平面相邻的部分。
倒L形或者“Γ形”间隔物-工艺2
该工艺与上述工艺1类似,但是不要求氮化硅层55的顶部上的薄多晶或非晶硅帽层56。
在该工艺中,通过刻蚀穿过所述氮化物层55和所述多晶硅栅极层54并且去除任意光刻抗蚀剂来形成所述基极窗口60之后,使用各向同性(例如湿法)刻蚀来简短地刻蚀所述氮化物层55,以引起所述氮化物窗口的横向刻蚀,使得所述氮化物窗口比下面的多晶硅栅极层窗口大得多,如图12中明显示出的。应该理解的是这种各向同性氮化物刻蚀也将如所示出地稍微减小氮化物层的厚度,因为顶部没有受到多晶硅帽层的保护。然后,这可以在初始沉积的氮化物层55的厚度中考虑。
图12示出了沉积第一薄氧化物层41、薄氮化物层42和氧化物间隔物层43之后、以及氧化物间隔物43的各向异性刻蚀留下所述氧化物间隔物63之后的结构。这与图7类似。然而在这种情况下,所述间隔物没有如图7所示那样填充凹处61,而是占据了所述氮化物层55的基极高度附近的凸缘62。
在向下平面化至穿过所述氮化物层55近似一半之后,所述结构如图13所示,与图9类似。按照参考图10和图11所示和所述类似的方式,去除了其余的氮化物平面化层55。所述间隔物仍然由氧化物间隔物刻蚀来确定,并且通过所述凸缘62在所述顶部处产生的附加余量再次不会增加所述底部处的间隔物61的宽度。
与对于工艺1所述类似,可以将所述顶部处的间隔物宽度看作是平面化之后的间隔物宽度,即如图13所示的间隔物顶部的宽度,并且因此其上随后执行硅化工艺的平面内的宽度。可以将所述底部处的间隔物的宽度看作是与所述外延基极层58邻接的间隔物的宽度。
基极电阻
通过减小基极联接电阻部分,使用这里所述的伽马形间隔物71导致较低的总基极电阻。图14示出了发射极-基极区的示意图,表示L形间隔物的基极电阻的非本征区基极电阻(RXB)、联接区基极电阻(Rlink)和本征区基极电阻(Rint)部分。
可以将总基极电阻写作(对于标准的双基极接触器件)RB=RXB+Rlink+Rint
其中 R int = 1 12 W e eff L e eff R pinch , 并且 R link = W spacer 2 L e eff R pinch
其中按照Ω(取决于基极掺杂和基极层厚度)给出基极箍缩电阻(base pinch resistance)Rpinch。作为示例,我们取Rpinch=2.5kΩ,RXB=15Ω,We eff/Le eff=0.5/20(即实验观察的值),以估计所述总基极电阻,并且说明总基极电阻的不同贡献。
图15示出了针对L形间隔物和Γ形间隔物相比较的间隔物下方的联接对总基极电阻贡献的估计。
从图15中可以清楚的看出,优化的Γ形间隔物在Rlink对于总基极电阻的贡献方面具有明显的优势。尽管对于L形间隔物,所述联接电阻是总基极电阻的约30%,对于改进间隔物该贡献小于15%。
在图16中示意性地示出了Γ形间隔物的一般几何性质,其中d1是Si/SiGe:C/Si基极叠层57的宽度;d2是平面化之后的间隔物顶部处的间隔物宽度,d3是所述间隔物和所述发射极触点11之间的距离;d4是所述发射极触点宽度;d7是所述多晶硅栅极层4上面的Si/SiGe:C/Si基极叠层57的宽度;h是间隔物高度;以及θ是所述间隔物的角度。取决于所述基极窗口穿过所述氮化物层55和所述栅极层54的向下和横向刻蚀控制的精确特性、以及刻蚀所述层的角落的圆角,所述间隔物轮廓实际上可以趋于所述间隔物具有大致向外倾斜或者“歪斜”的轮廓,具有可能的朝外弯曲程度,使得所述间隔物呈现出与所述发射极层59的凸出表面和与所述栅极叠层57的凹入表面。措辞“歪斜的”轮廓意图包含具有大致均匀宽度或者朝着所述间隔物顶部略微增加的宽度的间隔物,并且其中将具有与底部表面宽度实质上相同或者更大宽度的顶部表面从所述底部表面朝外横向偏移。
在平面化之前,在图17的SEM中示出了具有略微朝外弯曲轮廓的这种歪斜的间隔物结构的示例。期望的平面化水平由水平线80表示,所述水平线80将氮化物平面化层55近似平分。可以看出,所述间隔物的底部宽度在90nm的量级,所述平面化线80水平处的间隔物宽度至少和它一样大。具体地,通过刻度线87以及非平面化间隔物顶部的83.8nm进行比较,所述平面化线80处的间隔物宽度近似是120nm。所述发射极窗口宽度近似是300nm。已经发现希望至少约50nm的间隔物顶部宽度以避免发射极和基极之间的硅化物桥接。使用图1形式的间隔物,典型地实现了间隔物顶部50nm的宽度以及间隔物底部150nm的宽度。间隔物底部的间隔物宽度从150nm减小到50nm将总基极电阻减小了约10%至15%。
图18示出了两种方法的比较。在左侧,L形间隔物具有150nm的底部宽度以及在穿过所述氮化物层一半的平面化水平处略大于50nm的顶部宽度。在附图的右侧,伽马形或歪斜的间隔物在相同的平面化水平面处具有约60-70nm的顶部宽度,但是约60nm的基极宽度。这是利用80nm的横向氮化物层刻蚀来实现的。这也将发射极8的顶部宽度增加了约160nm,改进了用于对齐所述发射极触点11的工艺余量。
从上述工艺描述中可以看出,在基极窗口刻蚀之后、但是在基极层58和基极叠层57的外延生长之前引入氮化物刻蚀(例如湿法刻蚀)提供对于伽马形或歪斜形状间隔物的产生的控制,所具有的实质性优点是控制发射极窗口的尺寸以及避免间隔物顶部的硅化物短路。可以使用例如氢氟酸的湿法刻蚀来调节所述间隔物的总宽度。
本发明特别适用于提升可以用于混合信号应用的低复杂度HBT的性能。
其他实施例也意图落在所附权利要求的范围之内。

Claims (12)

1.一种形成双极型晶体管的方法,包括以下步骤:
在衬底(51)中形成集电极区(52);
在所述衬底上形成包括基极堆叠区(57)的基极(57、58)和发射极区(59);
形成所述晶体管的基极的步骤包括:
在所述衬底(51)上形成第一基极层(54);
在所述第一基极层(54)上形成平面化层(55);
限定穿过所述平面化层(55)和所述第一基极层(54)的基极窗口(60),以暴露出所述集电极区(52),包括将所述平面化层(55)比第一基极层(54)刻蚀更大的横向延伸,所述平面化层(55)形成在所述第一基极层(54)上;
在已暴露的集电极区上沉积基极外延层(58)和在所述基极窗口(60)的侧壁上沉积基极叠层(57);
通过在所述基极堆叠区和所述发射极区之间形成电绝缘间隔物(71),将所述基极堆叠区(57)和所述发射极区(59)彼此横向隔开;
所述绝缘间隔物(71)顶端处的宽度尺寸至少与其底端处的宽度尺寸一样大。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:
通过在所述基极窗口(60)中形成电绝缘层(41、42、43)、以及刻蚀所述绝缘层以便留下覆盖形成所述基极窗口侧壁的那部分基极叠层的剩余部分来形成所述间隔物(71),
其中所述平面化层刻蚀的更大的横向延伸导致所述间隔物(71)的加宽或者所述间隔物至少部分地在所述间隔物上部朝外倾斜。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括通过在所述第一基极层(54)和所述间隔物(71)上沉积半导体材料(59)来在所述基极窗口(60)中形成发射极区的步骤。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法,其中形成所述晶体管的基极(57、58)的步骤还包括:在所述平面化层(55)上形成帽层(56)、并且限定穿过所述帽层以及所述平面化层和所述第一基极层(54)的基极窗口(60),其中将所述平面化层的刻蚀执行到比所述帽层的刻蚀更大的横向延伸,以便在其上形成基极叠层(57)之前,底切所述帽层并且形成所述基极窗口侧壁的凹入部分(61)。
5.根据权利要求2所述的方法,其中形成所述间隔物(71)的步骤包括将所述电绝缘层形成为三层结构,所述三层结构包括第一氧化硅层(41)、氮化硅层(42)和第二氧化硅层(43),并且其中刻蚀所述第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层以留下所述剩余部分包括刻蚀所述第二氧化硅层至所述氮化硅层上的终点,然后去除所暴露的氮化硅层。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述间隔物形成为具有以下形状之一:Γ形或者倾斜形状。
7.一种双极型晶体管结构,包括在衬底(51)中形成的集电极区(52)以及在所述衬底上形成的基极(57、58)和发射极(59),所述基极具有基极堆叠区(57),所述基极堆叠区通过电绝缘间隔物(71)与所述衬底(51)上的发射极(59)横向地隔开,其中所述绝缘间隔物(71)在其顶端的宽度尺寸至少与其底端的宽度尺寸一样大,并且所述绝缘间隔物(71)至少部分地在所述间隔物上部朝外倾斜;
形成所述晶体管的基极的步骤包括:
在所述衬底(51)上形成第一基极层(54);
在所述第一基极层(54)上形成平面化层(55);
限定穿过所述平面化层(55)和所述第一基极层(54)的基极窗口(60),以暴露出所述集电极区(52),包括将所述平面化层(55)比第一基极层(54)刻蚀更大的横向延伸,所述平面化层(55)形成在所述第一基极层(54)上;
在已暴露集电极区上沉积基极外延层(58)和在所述基极窗口(60)的侧壁上沉积基极叠层(57)。
8.根据权利要求7所述的晶体管结构,其中所述间隔物(71)在其顶端的宽度尺寸大于其底端处的宽度尺寸。
9.根据权利要求7或8所述的晶体管结构,其中所述间隔物(71)形成为Γ形结构。
10.根据权利要求7或8所述的晶体管结构,其中所述间隔物形成为倾斜间隔物,其中所述间隔物具有大致均匀的宽度,或者朝着所述间隔物的顶部略微增加的宽度,并且其中具有与底部表面宽度实质上相同或者更大宽度的顶部表面从所述底部表面向外横向地偏移。
11.根据权利要求10所述的晶体管结构,其中所述倾斜间隔物(71)具有弯曲的轮廓,使其呈现出朝着发射极(59)的凸起表面和朝着所述基极堆叠区(57)的凹入表面。
12.根据权利要求7所述的晶体管结构,其中所述间隔物(71)由氧化硅形成或者由氧化硅和氮化硅层状结构形成。
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