[发明专利]半导体装置和制造半导体装置的方法

说明书

本公开涉及半导体装置和制造半导体装置的方法。提供一种半导体装置包括：非本征基极区；第一电介质间隔件，其在所述非本征基极区的与发射极窗口区相邻的侧壁的至少一部分上；本征基极区；基极连接区，其耦合所述本征基极区和所述非本征基极区；集电极区，其位于所述本征基极区之下并且具有位于所述基极连接区之下的外围；以及第二电介质间隔件，其将所述基极连接区与所述集电极区的至少所述外围分开；其中所述第二电介质间隔件横向延伸超过所述第一电介质间隔件以位于所述发射极窗口区之下。还提供一种用于制造半导体装置的方法。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置和制造半导体装置的方法，并且具体地但不排他地涉及双极晶体管和制造双极晶体管的方法。

背景技术

在高频应用例如用于汽车雷达的76GHz到81GHz频带中，需要具有非常高的最大振荡频率的晶体管。限制双极晶体管的最大振荡频率的两个关键寄生装置元件是基极电阻和集电极-基极电容。装置制造通常在这两种寄生部件之间产生权衡。即，用于降低基极电阻的较高掺杂型较深非本征基极结侵入较高掺杂型集电极结中，从而导致了更高的集电极-基极电容。

在常规的双聚选择性外延硅锗(SiGe)基异质结双极晶体管(HBT)中，发射极窗区内形成选择性外延基极区。这限制了基极-集电极结电容的面积，从而产生了经改善的频率响应。然而，选择性外延本征基极区通过基极连接区耦合到多晶硅非本征基极区，所述基极连接区形成在非本征基极多晶硅层下面并且至少部分地在集电极区之上并且因此有助于集电极-基极结电容。基极与集电极之间的此寄生结电容限制了晶体管的最大振荡频率。

本发明的优选实施例寻求克服现有技术的一个或多个缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种半导体装置，其包括：

非本征基极区；

第一电介质间隔件，其在所述非本征基极区的与发射极窗口区相邻的侧壁的至少一部分上；

本征基极区；

基极连接区，其耦合所述本征基极区和所述非本征基极区；

集电极区，其位于所述本征基极区之下并且具有位于所述基极连接区之下的外围；以及

第二电介质间隔件，其将所述基极连接区与所述集电极区的至少所述外围分开；

其中所述第二电介质间隔件横向延伸超过所述第一电介质间隔件以位于所述发射极窗口区之下。

通过提供第二电介质间隔件，将所述基极连接区与所述集电极区的至少所述外围分开并横向延伸超过所述第一电介质间隔件以位于所述发射极窗口区之下，本发明可以另外降低基极与集电极之间的寄生结电容，这进而可能导致半导体装置的最大振荡频率增加。具体地说，本发明可以使基极连接区或基本连接结构能够基本上完全形成在电介质之上而非集电极区之上，从而在保持低基极电阻的同时降低了集电极-基极电容。第一电介质间隔件和第二电介质间隔件可以一起形成具有不连续的竖直部分的L形间隔件。

通过将选择性外延集电极区的生长和本征基极区的形成分为两个单独的步骤，本发明还使基极连接区仅在生长了选择性外延集电极区的一部分之后才能够在电介质区之上形成。由于基极连接区可以在本征基极区生长期间生长，因此基极连接区与当选择性外延集电极区和本征基极区在单个过程中生长时获得的基极连接区相比可以更窄。这也有助于确保基极连接区完全在第二电介质间隔件之上，而非部分地形成在集电极区之上。

所述第二电介质间隔件可以通过上电介质层与所述非本征基极区间隔开。

此上电介质层可以用于形成第一电介质间隔件和第二电介质间隔件。

所述第二电介质间隔件和所述上电介质层可以具有不同的蚀刻速率。具体地说，上电介质层可以具有比第二电介质间隔件更快的蚀刻速率。