[发明专利]一种晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种晶体管，其特征在于，包含：

位于半导体衬底上超薄单晶外延金属硅化物层；

形成在所述金属硅化物层上的单晶硅发射极；

形成在所述发射极上的基极；和形成在所述基极上的单晶硅集电极；

其中，所述晶体管具有集电极更靠近晶体管表面的倒置结构。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述单晶外延金属硅化物是位于Si衬底上的超薄外延NiSi₂膜。

3.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述超薄单晶外延金属硅化物层厚度小于或者等于10纳米，所述基极具有小于或者等于10纳米的宽度。

4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述发射极是碳掺杂的。

5.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述发射极和所述集电极的厚度均小于或者等于10纳米。

6.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述发射极、所述基极和所述集电极中至少一个通过至少一个ALE工艺形成。

7.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述基极包含锗化硅SiGe。

8.根据权利要求1所述的晶体管，进一步在所述发射极、所述基极和所述集电极上分别包含金属硅化物接触区；所述金属硅化物接触区具有非常低的45微欧姆·厘米的电阻率。

9.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述集电极在载流子输运方向进行应变处理。

10.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述集电极为轻掺杂的硅且在上表面有金属硅化物层。

11.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述基极进行应变处理。

12.根据权利要求11所述的晶体管，其特征在于，所述基极进一步在一个额外的方向进行应变处理。

13.一种晶体管的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

在半导体衬底上外延生长单晶金属硅化物层；

在所述金属硅化物层上外延生长单晶硅发射极；

在所述发射极上外延生长基极；

在所述基极上外延生长单晶硅集电极。

14.根据权利要求13所述晶体管的制造方法，其特征在于，所述金属硅化物层是采用固态反应SSR工艺生长在Si上的NiSi₂膜。

15.根据权利要求14所述晶体管的制造方法，其特征在于，所述SSR处理包含以下子步骤：

溅射沉积厚度小于或者等于2纳米的Ni膜；

热处理。

16.根据权利要求13所述晶体管的制造方法，其特征在于，所述发射极通过ALE工艺生长。

17.根据权利要求16所述晶体管的制造方法，其特征在于，所述发射极在ALE工艺过程中进行原位碳掺杂。

18.根据权利要求16所述晶体管的制造方法，其特征在于，在ALE工艺过程中，采用从激光源发出的光子帮助释放衬底表面的氢原子。

19.根据权利要求16所述晶体管的制造方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：对Si发射极层进行应变处理。

20.根据权利要求16所述晶体管的制造方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：对SiGe基极层在多个方向进行应变处理。

21.根据权利要求16所述晶体管的制造方法，其特征在于，进一步包含以下步骤：对集电极层从所述晶体管的顶部表面施加机械应力。