[发明专利]自对准与非自对准的异质接面双极晶体管的共同整合

说明书

本发明涉及自对准与非自对准的异质接面双极晶体管的共同整合，是关于半导体结构，且更特别的是，关于自对准与非自对准的异质接面双极晶体管的共同整合和制法。该结构包括在相同晶圆上以不同外延基极分布整合的至少两个异质接面双极晶体管(HBT)装置。该至少两个HBT装置中的第二装置的本质基极外延是用作该至少两个HBT装置中的第一装置的外质基极。

技术领域

本发明是有关于半导体结构，且更特别的是，有关于自对准与非自对准的异质接面双极晶体管的共同整合和制法。

背景技术

异质接面双极晶体管(HBT)为一种双极接面晶体管(BJT)，其于发射极和基极区或于基极和集电极区是使用不同的半导体材料，由此建立异质接面。HBT可处理极高频率的讯号，达数百GHz。HBT常使用于射频(RF)系统，以及需要高功率效率的应用，例如手机中的RF功率放大器。

由于不同的优化要求，有极优良低噪声放大器(LNA)和极优良功率放大器(PA)硅锗HBT的BiCMOS技术难以在同一个晶圆上整合。例如，LNA装置需要高电流增益beta，低Rb(基极电阻)及低Ccb(集电极-基极电容)用于低噪声指数(NF)及高增益。自对准发射极/基极整合方案用于LNA为较佳，因为它产生较低的Rb及较低的Ccb。在LNA技术中，通常使用产生高Rb及高基极电流(低beta)的植入外质基极结构。另一方面，PA装置需要低Cbe(基极-发射极电容)及高BVceo(就给定beta而言)。在此等PA实作中，需要宽发射极且发射极-基极的自对准不是必要的。因此，在当前整合方案中，只能优化一个装置的效能，而另一装置的效能大多受限。

发明内容

在本发明的态样中，一种结构，其包含在相同晶圆上以不同外延(epitaxial)基极分布整合的至少两个异质接面双极晶体管(HBT)装置。该至少两个HBT装置中的第二装置的本质基极外延是用作该至少两个HBT装置中的第一装置的外质基极。

在本发明的态样中，一种结构，其包含：形成于衬底上的第一异质接面双极晶体管(HBT)装置，以及形成于该衬底上的第二HBT装置。该第一HBT装置包含：由该衬底形成的集电极区；有形成于该集电极区上方开口中的第一分布的自对准外延基极；以及邻近该外延基极具有该第一分布的自对准发射极区。该第二HBT装置包含：由该衬底形成的集电极区；有与该第一分布不同的第二分布的外延基极，其形成于该集电极区上方的开口中；以及邻近该外延基极具有该第二分布的发射极区。

在本发明的态样中，一种方法，其包含下列步骤：以非选择性外延成长用于第一装置的第一硅锗基极；成长用于第二装置的第二硅锗基极，该第一硅锗基极及该第二硅锗基极有不同的基极分布；形成用于该第一装置的发射极窗口及底切(undercut)于该第一硅锗基极上面；使外质基极在该底切内连结至用于第一装置的本质基极；形成用于该第二装置的发射极窗口；以及同时形成用于该第一装置及该第二装置的发射极。

附图说明

以下用本发明的示范具体实施例的非限定性实施例，以参考多个图示的方式描述本发明。

图1根据本发明的态样表示起始结构和各个制程。

图2根据本发明的态样表示第一装置的基极区的开口和各个制程。

图3根据本发明的态样表示除数个其他材料层的外在开口内的基极材料和各个制程。

图4根据本发明的态样表示第二装置的基极区的基极开口及间隔体形成和各个制程。

图5根据本发明的态样表示除数个其他层的外在第二装置的开口内的基极材料和各个制程。

图6根据本发明的态样表示第一装置的发射极开口及底切和各个制程。

图7根据本发明的态样表示侧壁间隔体形成以及在第一装置的开口中的成长，和第二装置的发射极开口。

图8根据本发明的态样表示第一装置及第二装置的发射极和各个制程。