[发明专利]双极性晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种双极性晶体管的制造方法，包括：

提供具有一集电极区的一半导体基板；

在该半导体基板上形成一第一半导体层；

在该第一半导体层上形成一第一介电层；

在该第一介电层上形成一第二半导体层；

在该第二半导体层上形成一第二介电层；

在该第二介电层、该第二半导体层、及该第一介电层中形成一沟槽，而暴露出该第一半导体层的一部分；

在该沟槽中形成一虚设间隙物；

而后，移除该第一半导体层暴露出的该部分，而延伸该沟槽，并暴露出该半导体基板具有该集电极区的一部分；

而后，移除该虚设间隙物及该第二介电层；以及

而后，在该沟槽中形成一基极结构、一间隙物、及一发射极结构。

2.如权利要求1所述的双极性晶体管的制造方法，其中：

该第一半导体层的形成包括形成一多晶硅层；

该第一介电层的形成包括形成一氮化硅层；

该第二半导体层的形成包括形成一非晶硅层；以及

该第二介电层的形成包括形成一氮化硅层。

3.如权利要求1所述的双极性晶体管的制造方法，其中：

形成该虚设间隙物的步骤包括在该第一半导体层的该暴露部分的一延伸部分上形成虚设间隙物，使得在移除该第一半导体层的该暴露部分时，该间隙物保护该延伸部分；以及

移除该虚设间隙物的步骤包括暴露出该第一半导体层的该延伸部分，使得该第一半导体层延伸一距离超过该第一介电层而进入该沟槽中。

4.如权利要求1所述的双极性晶体管的制造方法，其中形成该基极结构、该间隙物、该发射极结构包括：

在该半导体基板上形成一基极层，该基极层部分填入该沟槽；

在该基极层上形成一间隙物层，该间隙物层部分填入该沟槽；

在该间隙物层上进行一蚀刻工艺；

在该基极层及该蚀刻的间隙物层上形成一发射极层，该发射极层完全填入该沟槽；以及

在该发射极层、该间隙物层、及该基极层上进行一化学机械研磨工艺。

5.一种双极性晶体管的制造方法，包括：

提供具有一集电极区的一半导体基板；

在该半导体基板上形成一半导体层；

在该半导体层上形成一材料层；

在该半导体层及该材料层中形成一沟槽，其中该沟槽的侧壁由该半导体层及该材料层定义，该沟槽的一底部由该半导体基板具有该集电极区的一部分定义；

在该沟槽中形成一基极结构，其中该基极结构具有侧壁部分设置在该沟槽的该侧壁上，及一底部设置在该半导体基板具有该集电极区的该部分；

在该沟槽中形成一间隙物，该间隙物设置在该基极结构的侧壁部分上，其中形成该间隙物包括：

利用一第一沉积工艺在该基极结构上形成一第一氧化层；

在该第一氧化层上形成一氮化物层；

利用该第一沉积工艺在该氮化物层上形成一第二氧化物层；

利用一第二沉积工艺在该第二氧化物层上形成一第三氧化物层，该第二沉积工艺与该第一沉积工艺不同，

对该第三及第二氧化物层进行一第一蚀刻，

对该氮化物层进行一第二蚀刻，以及

对该第一氧化物层进行一第三蚀刻；以及

在该沟槽中形成一发射极结构，该发射极结构设置在邻近该间隙物以及在该基极结构的该底部上。

6.如权利要求5所述的双极性晶体管的制造方法，其中该第二蚀刻工艺包括在该间隙物的一底部形成间隙物的凹口部分。

7.一种双极性晶体管，包括：

一半导体基板，具有一集电极区；

一材料层，包括一半导体层设置在该半导体基板上，以及在该半导体层上设置一介电层，其中该材料层具有以沟槽，而暴露出该集电极区的一部分；以及

一基极结构、一间隙物、及一发射极结构，设置在该材料层的该沟槽中，其中：

该基极结构具有侧壁部分设置在该沟槽的侧壁上，以及一底部设置在该集电极区该暴露部分上；

该间隙物设置在邻近该基极结构的该侧壁部分，各间隙物具有一顶宽及一底宽，该顶宽大体与该底宽相等，以及

该发射极结构设置在邻近该间隙物以及在该基极结构的该底部上。

8.如权利要求7所述的双极性晶体管，其中该顶宽与该底宽的比例小于或等于1∶1.5。