[发明专利]双极晶体管设备和对应的制造方法

说明书

本公开的实施例涉及双极晶体管设备和对应的制造方法。双极结型晶体管包括被掩埋在半导体衬底中在本征集电极区域下方的非本征集电极区域。设置含碳钝化区域来划定所述本征集电极区域。本征集电极区域上的绝缘层包括设置有非本征基极区域的开口。半导体层覆盖绝缘层，与非本征基极区域接触，并且包括带有隔离侧壁的开口。晶体管的集电极区域被设置在隔离侧壁之间。

优先权要求

本申请要求于2018年2月21日提交的法国申请专利第1851485号的优先权权益，其内容在法律允许的最大范围内通过整体引用并入本文。

技术领域

实施例和实施方法涉及集成电路，并且具体地涉及双极结型晶体管，特别是旨在被集成到高频技术中的双极结型晶体管。

背景技术

基极-集电极电容是双极晶体管的典型特征。通常，通过由绝缘体分隔开的非本征基极区域与本征集电极区域之间的寄生电容器形成基极-集电极电容，该电容器也被称为非本征电容器。

双极晶体管的最大操作频率对该非本征电容器的电容非常敏感。

非本征电容的变化可能会严重降低晶体管的最大操作频率，因此期望尽可能地限制该非本征电容。

发明内容

根据一个方面，用于制造至少一个双极结型晶体管(特别地，异质结双极晶体管)的方法包括：在半导体衬底中在本征集电极区域下方形成掩埋的非本征集电极区域的步骤；在本征集电极区域上形成绝缘区域的步骤；以及在绝缘区域上形成非本征基极区域的步骤。该方法进一步包括：在形成非本征集电极区域与形成绝缘区域之间，在本征集电极区域中形成含碳钝化区域并且面向非本征基极区域的步骤。

因此，例如，源自集电极区域的某些掺杂剂不能够通过本征集电极迁移到非本征基极，例如，在典型退火阶段期间，由于含碳钝化区域存在于本征集电极区域中并且面向非本征基极区域。

特别地，这限制了非本征基极-集电极电容。

此外，在本征集电极区域中形成含碳钝化区域并且面向非本征基极区域既便宜又简单。

而且，在双极晶体管中，并且特别是在高频技术中，从基极流到发射极的空穴电流相对于源自发射极的电子电流通常是可以忽略不计的。基极-发射极接口处的异质结(即，带隙不同的两个半导体之间的结)允许阻挡空穴电流，这是有利的，特别是对于高频技术来说。

根据一种实施方法，形成钝化区域的所述步骤包括：形成碳植入物，该碳植入物被配置为在本征集电极层中形成具有自填隙晶体缺陷的团聚体。

具体地，植入碳是阻挡诸如磷离子等掺杂剂扩散的特别有效的方式，该掺杂剂使用自填隙缺陷来扩散，通常在施加热量期间。

具体地，在植入期间，被轰击的离子敲除属于衬底的晶格的原子，通常是硅原子。然后这些硅原子占据间隙位，并且形成所谓的自填隙晶体缺陷。

因此，植入的碳与自填隙缺陷发生反应，并且形成团聚体。因此，存在较少的自填隙缺陷，并且掺杂剂扩散较少。

然而，植入碳所获得的优点适用于其它类型的掺杂剂，例如，硼。

根据一种实施方法，在半导体衬底中形成掩埋的非本征集电极区域的步骤包括：在衬底中被深度局部化的区域中植入包括磷离子的掺杂剂，该本征集电极层包括衬底的一部分，其中，该部分位于在衬底中被深度局部化的所述区域上方。

根据该实施方法形成非本征集电极层的步骤特别便宜，并且不会产生拓扑缺陷。