[发明专利]晶体管和形成晶体管以具有减小的基极电阻的方法

说明书

技术领域

所公开的实施例涉及晶体管，更特别地，涉及具有用于减小基极电阻的硅化外基极的晶体管结构，诸如双极结型晶体管（BJT）或异质结双极晶体管（HBT）结构，以及形成晶体管结构的方法。

背景技术

本领域技术人员将认识到，期望在双极结型晶体管（BJT）和高性能异质结双极晶体管（HBT）中具有较高的特征频率（transit frequency）f_T以及最大的振荡频率F_max。F_max是f_T和寄生效应（包括寄生电阻和寄生电容）的函数。一个示例性寄生电阻是基极电阻R_b。因此，提供具有减小的基极电阻R_b的晶体管结构诸如BJT或HBT结构以及用于形成这样的晶体管结构的方法是有利的。

发明内容

此处公开了具有外基极的诸如双极结型晶体管（BJT）结构或异质结双极晶体管（HBT）结构之类的晶体管结构的实施例，外基极的顶表面完全被硅化以获得减小的基极电阻R_b。具体而言，晶体管结构可以包括金属硅化物层，其覆盖外基极的顶表面，包括外基极的在T形发射极的上部之下延伸的部分（即，包括外基极的位于外基极到内基极联接区域的部分）。一种用于确保金属硅化物层覆盖外基极的该部分的示例性技术要求使发射极的上部成楔形。这样的楔形使发射极上部之下的牺牲电介质层在处理过程中完全被去除，由此暴露下面的外基极部分，并且允许硅化所需的金属层沉积在其上。在一个实施例中，此金属层可以使用高压强溅射技术来沉积，以确保外基极的所有暴露表面，甚至在发射极的上部之下的那些表面，都被覆盖。

更特别地，此处公开了诸如BJT结构或HBT结构之类的晶体管结构的实施例。晶体管结构可以包括内基极、发射极以及电介质间隔件。内基极可以在衬底上位于集电极上方。发射极可以基本上是T形的，并且位于内基极上方。具体而言，发射极可以具有对着集电极位于内基极的第一区域上的下部，还可具有比下部更宽（即，可具有更大的直径）的上部。电介质间隔件可横向定位得仅与发射极的下部相邻。

晶体管结构还可包括外基极和金属硅化物层。外基极可以在内基极的第二区域上方并与之直接相邻，以便它横向定位得对着发射极的下部与电介质间隔件直接相邻。金属硅化物层可以覆盖外基极的顶表面，以便它还横向定位得对着发射极的下部与电介质间隔件直接相邻。

如上文所提及的那样，发射极的上部可以比下部更宽（即，可以具有更大的直径）（即，发射极可以基本上是T形的）。因此，在上述晶体管结构中，发射极的上部可以横向延伸于电介质间隔件上方且进一步在硅化物层的一部分上方，硅化物层与电介质间隔件直接相邻，并且在外基极到内基极联接区域上方。用于确保金属硅化物层覆盖整个外基极，包括外基极的在发射极上部之下的部分（即，包括外基极的位于外基极到内基极联接区域的部分），并且还用于确保发射极的上部足够大以接收发射极接触的一种示例性处理技术要求使发射极的上部成楔形。这样的楔形使外基极上的牺牲电介质层在处理过程中被去除，由此暴露外基极的整个顶表面，并允许硅化所需的金属层沉积在其上。因此，在晶体管结构的一实施例中，发射极的上部具有顶表面和楔形侧壁。楔形侧壁具体地从顶表面朝向电介质间隔件逐渐变细，以便上部的宽度（即，直径）在顶表面和发射极的上部与下部之间的界面之间逐步减小。

此处还公开了形成如上所述的晶体管结构（例如，BJT结构或HBT结构）的方法实施例。该方法可包括沉积多晶硅层以及执行至少一个蚀刻过程，以便从多晶硅层产生基本T形的发射极，该发射极包括下部以及在下部之上的上部。具体而言，可以沉积和蚀刻多晶硅层，以便发射极的下部对着集电极位于内基极的第一区域上，并且横向定位得与电介质间隔件相邻，以便发射极的上部比下部更宽（即，具有更大的直径），并且在电介质间隔件上方横向延伸到牺牲电介质层上。

接下来，该方法可包括有选择地去除牺牲电介质层以暴露外基极的顶表面。该外基极可以在内基极的第二区域上方并与之直接相邻，以便它横向定位得对着发射极的下部与电介质间隔件直接相邻。