本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法。

背景技術(shù)：

雙極結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor，BJT)又稱為半導(dǎo)體三極管，它是由兩個(gè)彼此緊鄰且背對(duì)背的PN結(jié)結(jié)合構(gòu)成的，分為PNP和NPN兩種組合結(jié)構(gòu)。雙極結(jié)型晶體管具有三個(gè)極：集電極，發(fā)射極和基極。雙極結(jié)型晶體管有放大信號(hào)的作用，主要依靠發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸?shù)竭_(dá)集電區(qū)而實(shí)現(xiàn)的。雙極型晶體管因?yàn)槟軌蚍糯笮盘?hào)、較好的功率控制、高速工作以及耐久能力，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

MOS晶體管是現(xiàn)代集成電路中最重要的元件之一。MOS晶體管通過(guò)施加電壓而調(diào)節(jié)通過(guò)溝道的電流來(lái)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)。

通常，雙極結(jié)型晶體管和MOS晶體管集成在一起構(gòu)成半導(dǎo)體器件。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的平面式的MOS晶體管對(duì)溝道電流的控制能力變?nèi)?，造成?yán)重的漏電流。鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Fin FET)是一種新興的多柵器件，它一般包括凸出于半導(dǎo)體襯底表面的鰭部，覆蓋部分所述鰭部的頂部和側(cè)壁的柵極結(jié)構(gòu)，位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)鰭部?jī)?nèi)的源區(qū)和柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)鰭部?jī)?nèi)的漏區(qū)。鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管因可以大幅度改善電路并減少漏電流而替代平面式的MOS晶體管。

為了使得制備雙極結(jié)型晶體管的工藝與制備鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝相兼容，現(xiàn)有技術(shù)中采用制備鰭式雙極結(jié)型晶體管并將鰭式雙極結(jié)型晶體管和鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管集成在一起。

但是，隨著特征尺寸進(jìn)一步縮小，現(xiàn)有技術(shù)形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管的性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，提高鰭式雙極結(jié)型晶體管的性能。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底表面形成集電極鰭、基極鰭和發(fā)射極鰭，基極鰭位于集電極鰭和發(fā)射極鰭之間，所述集電極鰭、基極鰭和發(fā)射極鰭彼此平行；在所述基極鰭表面形成基極外延層；在所述集電極鰭表面形成集電極外延層；在所述基極鰭和基極外延層中摻雜基極鰭離子；在所述集電極鰭和集電極外延層中摻雜集電極鰭離子；在所述發(fā)射極鰭中摻雜第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離子位于發(fā)射極鰭的頂部，所述第一發(fā)射極離子位于第二發(fā)射極離子的底部，且所述第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度。

可選的，所述基極鰭圍繞發(fā)射極鰭，所述集電極鰭圍繞所述基極鰭。

可選的，當(dāng)所述基極鰭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)基極鰭彼此平行；當(dāng)所述集電極鰭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)集電極鰭彼此平行；當(dāng)所述發(fā)射極鰭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)發(fā)射極鰭彼此平行。

可選的，所述鰭式雙極結(jié)型晶體管為PNP型鰭式雙極結(jié)型晶體管。

可選的，所述第二發(fā)射極離子的濃度為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²；所述第一發(fā)射極離子的濃度為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²。

可選的，所述第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子為P型離子。

可選的，對(duì)所述發(fā)射極鰭摻雜第一發(fā)射極離子的工藝為第一發(fā)射極離子注入工藝；對(duì)所述發(fā)射極鰭摻雜第二發(fā)射極離子的工藝為第二發(fā)射極離子注入工藝。

可選的，所述第一發(fā)射極離子注入工藝采用的離子為B離子，注入能量為3KeV～5KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0度～7度。

可選的，所述第一發(fā)射極離子注入工藝采用的離子為BF₂離子，注入能量為8KeV～15KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0度～7度。

可選的，所述第二發(fā)射極離子注入工藝采用的離子為B離子，注入能量為1KeV～3KeV，注入劑量為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，注入角度為0度～7度。

可選的，所述第二發(fā)射極離子注入工藝采用的離子為BF₂離子，注入能量為4KeV～7KeV，注入劑量為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，注入角度為0度～7度。

可選的，所述集電極外延層的材料為鍺化硅；所述基極外延層的材料為碳化硅。

可選的，所述基極鰭離子為N型離子；所述集電極鰭離子為P型離子。

可選的，所述基極鰭離子的濃度為5E14atom/cm²～1E15atom/cm²；所述集電極鰭離子的濃度為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²。

可選的，對(duì)所述基極鰭和基極外延層摻雜基極鰭離子的工藝為基極鰭離子注入工藝；對(duì)所述集電極鰭和集電極外延層摻雜集電極鰭離子的工藝為集電極鰭離子注入工藝。

可選的，所述基極鰭離子注入工藝采用的離子為P離子，注入能量為6KeV～10KeV，注入劑量為5E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度。

可選的，所述集電極鰭離子注入工藝采用的離子為B離子，注入能量為3KeV～5KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度。

可選的，所述半導(dǎo)體襯底包括第一阱區(qū)和與第一阱區(qū)在水平方向相連接的第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)和第一阱區(qū)中摻雜的離子類(lèi)型相反，所述集電極鰭位于第一阱區(qū)表面，且集電極鰭離子與第一阱區(qū)中摻雜的離子類(lèi)型相同，所述基極鰭和所述發(fā)射極鰭位于第二阱區(qū)表面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，采用在發(fā)射極鰭中形成第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離子位于發(fā)射極鰭的頂部且第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度，所述第二發(fā)射極離 子能夠降低后續(xù)在發(fā)射極鰭頂部表面形成的電極與發(fā)射極鰭之間的接觸勢(shì)壘。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述發(fā)射極鰭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，由于在所述發(fā)射極鰭表面無(wú)需形成發(fā)射極外延層，可以有效的避免因需要形成發(fā)射極外延層而導(dǎo)致相鄰發(fā)射極外延層之間連接的現(xiàn)象，從而有效的避免了通過(guò)發(fā)射極鰭的總電流減小以及鰭式雙極結(jié)型晶體管穩(wěn)定性下降的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1至圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中鰭式雙極結(jié)型晶體管形成過(guò)程的示意圖；

圖4至圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例中鰭式雙極結(jié)型晶體管形成過(guò)程的示意圖。

具體實(shí)施方式

隨著特征尺寸進(jìn)一步縮小，現(xiàn)有技術(shù)形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管的性能較差。

本發(fā)明一實(shí)施例提供一種鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，參考圖1至圖3，圖2為沿著圖1中Y1-Y2軸線的剖面圖，圖3為在圖2基礎(chǔ)上形成的示意圖，包括：提供半導(dǎo)體襯底100；在所述半導(dǎo)體襯底100表面形成多個(gè)平行的發(fā)射極鰭110、多個(gè)平行的基極鰭120和多個(gè)平行的集電極鰭130，所述多個(gè)基極鰭120圍繞所述多個(gè)發(fā)射極鰭110，所述多個(gè)集電極鰭130圍繞所述多個(gè)基極鰭120，且發(fā)射極鰭110、基極鰭120和集電極鰭130彼此平行；在所述發(fā)射極鰭110表面形成發(fā)射極外延層111；在所述基極鰭120表面形成基極外延層121；在所述集電極鰭130表面形成集電極外延層131。

所述半導(dǎo)體襯底100中包括阱區(qū)101，所述阱區(qū)101包括第一阱區(qū)1011和與第一阱區(qū)1011在水平方向相連接的第二阱區(qū)1012，所述集電極鰭130位第一阱區(qū)1011表面，所述基極鰭120和發(fā)射極鰭110位于第二阱區(qū)1012表面。所述半導(dǎo)體襯底100表面還具有隔離結(jié)構(gòu)102，隔離結(jié)構(gòu)102的表面低于發(fā)射極鰭110、基極鰭120和集電極鰭130的頂部表面，隔離結(jié)構(gòu)102用于電學(xué)隔離發(fā)射極鰭110、基極鰭120和集電極鰭130。

由于所述發(fā)射極外延層111的面積較大，所述發(fā)射極外延層111能夠降低后續(xù)在發(fā)射極外延層111頂部表面形成的電極與發(fā)射極鰭110之間的電阻。當(dāng)所述鰭式雙極結(jié)型晶體管為PNP型鰭式雙極結(jié)型晶體管時(shí)，所述發(fā)射極外延層111的材料為鍺化硅。

研究發(fā)現(xiàn)，上述方法形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管依然存在性能和可靠性差的原因在于：

所述發(fā)射極鰭位于半導(dǎo)體襯底的中心區(qū)域，相對(duì)于發(fā)射極鰭在半導(dǎo)體襯底的位置，基極鰭和集電極鰭位于半導(dǎo)體襯底外圍的區(qū)域。在形成發(fā)射極外延層、基極外延層和集電極外延層的過(guò)程中，用于形成發(fā)射極外延層、基極外延層和集電極外延層的各前驅(qū)體氣體的分布均有共同的特點(diǎn)：在半導(dǎo)體襯底中心區(qū)域上方的前驅(qū)體氣體密度大于在半導(dǎo)體襯底外圍區(qū)域上方的前驅(qū)體氣體密度，故形成發(fā)射極外延層的速率較大，使得相鄰的發(fā)射極外延層很容易相互連接。另一方面，由于經(jīng)過(guò)圖1中Y1-Y2軸線的剖面中的發(fā)射極鰭的數(shù)量較多，導(dǎo)致相鄰發(fā)射極外延層發(fā)生連接的概率較大，只要在一處發(fā)生相鄰發(fā)射極外延層連接的現(xiàn)象，就會(huì)加快形成發(fā)射極外延層的速率，可能導(dǎo)致整個(gè)發(fā)射極外延層連接。又一方面，當(dāng)所述鰭式雙極結(jié)型晶體管為PNP型鰭式雙極結(jié)型晶體管時(shí)，發(fā)射極外延層的材料為鍺化硅，鍺化硅在不同方向生長(zhǎng)的速率有差異，發(fā)射極外延層在垂直于發(fā)射極鰭側(cè)壁方向的剖面形狀為六角形，使得相鄰的發(fā)射極外延層很容易相互連接。相鄰發(fā)射極外延層連接導(dǎo)致以下弊端：使得通過(guò)發(fā)射極鰭的總電流減?。徊荒芸刂撇煌捠诫p極結(jié)型晶體管中發(fā)射極外延層連接的狀況，造成鰭式雙極結(jié)型晶體管性能的穩(wěn)定性變差。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底表面形成集電極鰭、基極鰭和多個(gè)平行的發(fā)射極鰭，基極鰭位于集電極鰭和所述多個(gè)發(fā)射極鰭之間，所述集電極鰭、基極鰭和發(fā)射極鰭彼此平行；在所述基極鰭表面形成基極外延層；在所述集電極鰭表面形成集電極外延層；在所述基極鰭和基極外延層中摻雜基極鰭離子；在所述集電極鰭和集電極外延層中摻雜集電極鰭離子；在所述發(fā)射極鰭中摻雜第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離 子位于發(fā)射極鰭的頂部，所述第一發(fā)射極離子位于第二發(fā)射極離子的底部，且所述第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度。

相比前述實(shí)施例，由于采用在發(fā)射極鰭中形成第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離子位于發(fā)射極鰭的頂部且第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度，所述第二發(fā)射極離子能夠降低后續(xù)在發(fā)射極鰭頂部表面形成的電極與發(fā)射極鰭之間的接觸勢(shì)壘。另外，由于在所述發(fā)射極鰭表面無(wú)需形成發(fā)射極外延層，可以有效的避免因需要形成發(fā)射極外延層而導(dǎo)致相鄰發(fā)射極外延層之間連接的現(xiàn)象，從而有效的避免了通過(guò)發(fā)射極鰭的總電流減小以及鰭式雙極結(jié)型晶體管穩(wěn)定性下降的問(wèn)題。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。

結(jié)合參考圖4和圖5，其中，圖5為沿著圖4中Y3-Y4軸線的剖面圖，提供半導(dǎo)體襯底200；在所述半導(dǎo)體襯底200表面形成集電極鰭230、基極鰭220和發(fā)射極鰭210，基極鰭220位于集電極鰭230和發(fā)射極鰭210之間，所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230彼此平行。

所述基極鰭220的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；所述集電極鰭230的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，所述發(fā)射極鰭210的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)所述基極鰭220的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，各個(gè)基極鰭220彼此平行；當(dāng)所述集電極鰭230的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，各個(gè)集電極鰭230彼此平行，當(dāng)所述發(fā)射極鰭210的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，各個(gè)發(fā)射極鰭210彼此平行。

本實(shí)施例中，所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的排布為:基極鰭220圍繞發(fā)射極鰭210，集電極鰭230圍繞基極鰭220，該排布的方式使得集電極鰭210能夠從各個(gè)方向收集電流，通過(guò)集電極鰭210的總電流較大，減小漏電流；在另一個(gè)實(shí)施例中，所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的排布為：基極鰭220只位于發(fā)射極鰭210的一側(cè)，集電極鰭230只位于基極鰭220的一側(cè)，基極鰭220位于發(fā)射極鰭210和發(fā)射極鰭210之間。

本實(shí)施例中，以形成PNP型鰭式雙極型晶體管為例說(shuō)明，在其它實(shí)施例 中，也可以形成NPN型鰭式雙極型晶體管。

所述半導(dǎo)體襯底200為后續(xù)形成鰭式雙極結(jié)型晶體管提供工藝平臺(tái)。

所述半導(dǎo)體襯底200可以是單晶硅，多晶硅或非晶硅；半導(dǎo)體襯底200也可以是硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料；所述半導(dǎo)體襯底200可以是體材料，也可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)，如絕緣體上硅；所述半導(dǎo)體襯底200還可以是其它半導(dǎo)體材料，這里不再一一舉例。本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底200的材料為硅。

所述半導(dǎo)體襯底200中具有阱區(qū)201，所述阱區(qū)201包括第一阱區(qū)2011和與第一阱區(qū)2011在水平方向相連接的第二阱區(qū)2012，所述第二阱區(qū)2012和第一阱區(qū)2011中摻雜的離子類(lèi)型相反。

所述第一阱區(qū)2011和第二阱區(qū)2012的作用為：第一阱區(qū)2011與后續(xù)形成的集電極鰭相連，共同構(gòu)成集電區(qū)；第二阱區(qū)2012與后續(xù)形成的基極鰭和發(fā)射極鰭相連，第二阱區(qū)2012與基極鰭共同構(gòu)成基區(qū)。

本實(shí)施例中，由于所述鰭式雙極結(jié)型晶體管的類(lèi)型為PNP型，所以第一阱區(qū)2011為P阱，第二阱區(qū)2012為N阱。

本實(shí)施例中，所述第一阱區(qū)2011和第二阱區(qū)2012中摻雜有離子。

其中，所述第一阱區(qū)2011中摻雜有P型離子，如B離子或In離子。本實(shí)施例中，第一阱區(qū)2011中摻雜的P型離子為B離子。第一阱區(qū)2011中摻雜的P型離子的濃度為1E13atom/cm²～1E14atom/cm²。

其中，所述第二阱區(qū)2012中摻雜有N型離子，如P(磷)離子或As離子，本實(shí)施例中，第二阱區(qū)2012中中摻雜的N型離子為P離子。第二阱區(qū)2012中摻雜的N型離子的濃度為1E13atom/cm²～1E14atom/cm²。

形成所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的作用為：所述發(fā)射極鰭210用于形成后續(xù)發(fā)射區(qū)的一部分，所述基極鰭220用于形成后續(xù)基區(qū)的一部分，所述集電極鰭230用于形成集電區(qū)，且使得形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管的工藝能夠與鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝相兼容。

本實(shí)施例中，所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的材料為硅； 在其它實(shí)施例中，所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230可以選擇其它半導(dǎo)體材料。

所述發(fā)射極鰭210與基極鰭220均位于第二阱區(qū)2012表面，使得發(fā)射極鰭210和基極鰭220均與第二阱區(qū)2012電學(xué)連接；所述集電極鰭230位于第一阱區(qū)2011表面，使得集電極鰭230與第一阱區(qū)2011電學(xué)連接。

形成所述發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的步驟為：在半導(dǎo)體襯底200表面形成鰭部材料層(未圖示)；在所述鰭部材料層表面形成圖案化的光刻膠，所述圖案化的光刻膠定義出發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的位置；以所述圖案化的光刻膠為掩膜，刻蝕所述鰭部材料層直至暴露出半導(dǎo)體襯底200表面，形成發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230。

本實(shí)施例中，在通過(guò)圖4中Y3-Y4軸線的剖面中，以所述發(fā)射極鰭210的數(shù)量為7個(gè)、基極鰭220的數(shù)量為3個(gè)、集電極鰭230的數(shù)量為3個(gè)作為示例，并不代表實(shí)際工藝中通過(guò)Y3-Y4軸線發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的個(gè)數(shù)。實(shí)際工藝中，在通過(guò)Y3-Y4軸線的剖面中，可以根據(jù)情況選擇合適數(shù)量的發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230。

需要說(shuō)明的是，鰭式雙極結(jié)型晶體管的放大倍數(shù)為通過(guò)發(fā)射極鰭210的總電流與通過(guò)基極鰭220的總電流的比值，為了使得鰭式雙極結(jié)型晶體管的放大倍數(shù)較大，在通過(guò)Y3-Y4軸線的剖面中，發(fā)射極鰭210的數(shù)量大于基極鰭220的數(shù)量。且針對(duì)集電極鰭230的分布，需要保證集電區(qū)的面積較大，故將集電極鰭230分布在半導(dǎo)體襯底200的外圍區(qū)域，對(duì)于集電極鰭230的數(shù)量，考慮到減小制作成本的因素，在通過(guò)Y3-Y4軸線的剖面中，選擇集電極鰭230的數(shù)量小于發(fā)射極鰭210的數(shù)量。

所述半導(dǎo)體襯底200表面還具有隔離結(jié)構(gòu)202，隔離結(jié)構(gòu)202的表面低于發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230的頂部表面，隔離結(jié)構(gòu)202用于電學(xué)隔離發(fā)射極鰭210、基極鰭220和集電極鰭230。

參考圖6，在所述基極鰭220表面形成基極外延層221；在所述集電極鰭230表面形成集電極外延層231。

形成所述基極外延層221的作用為：由于基極外延層221的面積較大， 所述基極外延層221能夠降低基極鰭220與后續(xù)在基極外延層221表面形成的電極之間的電阻。

形成所述集電極外延層231的作用為：由于集電極外延層231的面積較大，所述基極外延層221能夠降低集電極鰭230與后續(xù)在集電極外延層231表面形成的電極之間的電阻。

本實(shí)施例中，由于用于形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管的類(lèi)型為PNP型，因此，選擇所述基極外延層221的材料為碳化硅，所述集電極外延層231的材料為鍺化硅。在其它實(shí)施例中，基極外延層221的材料可以為其它材料，所述集電極外延層231的材料可以為其它材料。

可以先形成基極外延層221，后形成集電極外延層231；也可以先形成集電極外延層231，后形成基極外延層221。本實(shí)施例中，先形成基極外延層221，后形成集電極外延層231。

在形成基極外延層221時(shí)，需要形成第一阻擋層(未圖示)，所述第一阻擋層暴露出全部數(shù)量的基極鰭220，針對(duì)每個(gè)基極鰭220，所述第一阻擋層可以暴露出各個(gè)基極鰭220的部分面積，也可以暴露出各個(gè)基極鰭220的全部面積，本實(shí)施例中，針對(duì)每個(gè)基極鰭220，所述第一阻擋層暴露出各個(gè)基極鰭220的部分面積。另外，所述第一阻擋層覆蓋集電極鰭230和發(fā)射極鰭210。所述第一阻擋層用以在形成基極外延層221時(shí)保護(hù)集電極鰭230和發(fā)射極鰭210。形成基極外延層221后，將所述第一阻擋層去除。

本實(shí)施例中，所述第一阻擋層的材料為氮化硅，在其它實(shí)施例中，所述第一阻擋層的材料可以為其它材料。

形成基極外延層221的方法為外延生長(zhǎng)工藝。

本實(shí)施例中，所述基極外延層221的材料為碳化硅，外延生長(zhǎng)基極外延層221的具體工藝參數(shù)為：采用的氣體為SiH₄、CH₄和H₂，SiH₄的流量為800sccm～1000sccm，CH₄的流量為800sccm～1000sccm，H₂的流量為50sccm～1000sccm，腔室壓強(qiáng)為5mtorr～50mtorr，溫度為500攝氏度～800攝氏度。

在形成集電極外延層231時(shí)，需要形成第二阻擋層(為圖示)，所述第二 阻擋層暴露出全部數(shù)量的集電極鰭230，針對(duì)每個(gè)集電極鰭230，所述第二阻擋層可以暴露出各個(gè)集電極鰭230的部分面積，也可以暴露出各個(gè)集電極鰭230的全部面積，本實(shí)施例中，針對(duì)每個(gè)集電極鰭230，所述第二阻擋層暴露出各個(gè)集電極鰭230的全部面積。另外，所述第二阻擋層覆蓋基極鰭220和發(fā)射極鰭210。所述第二阻擋層用以在形成集電極外延層231時(shí)保護(hù)基極鰭220和發(fā)射極鰭210。形成集電極外延層231后，將所述第二阻擋層去除。

本實(shí)施例中，所述第二阻擋層的材料為氮化硅，在其它實(shí)施例中，所述第二阻擋層的材料可以為其它材料。

形成集電極外延層231的方法為外延生長(zhǎng)工藝。

本實(shí)施例中，所述集電極外延層231的材料為鍺化硅，外延生長(zhǎng)集電極外延層231的具體工藝參數(shù)為：采用的氣體為GeH₄、SiH₄和H₂，GeH₄的流量為800sccm～1000sccm，SiH₄的流量為800sccm～1000sccm，H₂的流量為50sccm～1000sccm，腔室壓強(qiáng)為5mtorr～50mtorr，溫度為500攝氏度～800攝氏度。

參考圖7，在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子222，；在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子232。

所述基極鰭離子222的作用為：降低基極鰭220和基極外延層221的電阻；所述集電極鰭離子232的作用為：降低集電極鰭230和集電極外延層231的電阻。

所述基極鰭離子222的濃度為5E14atom/cm²～1E15atom/cm²；所述集電極鰭離子232的濃度為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²。

本實(shí)施例中，先在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子222，然后在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子232。在其它實(shí)施例中，可以先在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子232，然后在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子222。本實(shí)施例中，采用基極鰭離子注入工藝在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子222，所述基極鰭離子222為N型離子，如P或As。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述基極鰭離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離 子為P離子，注入能量為6KeV～10KeV，注入劑量為5E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度，所述注入角度為與半導(dǎo)體襯底200法線方向之間的夾角。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述基極鰭離子222被注入在整個(gè)基極鰭220和基極外延層221中；在其它實(shí)施例中，基極鰭離子222可以注入在部分基極鰭220和基極外延層221中，在后續(xù)退火處理的過(guò)程中，所述基極鰭離子222擴(kuò)散后分布在整個(gè)基極鰭220和基極外延層221中。

在其它實(shí)施例中，可以在外延生長(zhǎng)所述基極外延層221的同時(shí)原位摻雜所述基極鰭離子222，在后續(xù)退火處理的過(guò)程中，所述基極鰭離子222擴(kuò)散進(jìn)入整個(gè)基極鰭220中。

本實(shí)施例中，采用集電極鰭離子注入工藝在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子232，所述集電極鰭離子232為P型離子，如B或In。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述集電極鰭離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離子為B離子，注入能量為3KeV～5KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度，所述注入角度為與半導(dǎo)體襯底200法線方向之間的夾角。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述集電極鰭離子232被注入在整個(gè)集電極鰭230和集電極外延層231中；在其它實(shí)施例中，所述集電極鰭離子232可以注入在部分集電極鰭230和部分集電極外延層231中，在后續(xù)退火處理的過(guò)程中，所述集電極鰭離子232擴(kuò)散后分布在整個(gè)集電極鰭230和集電極外延層231中。

在其它實(shí)施例中，可以在外延生長(zhǎng)所述集電極外延層231的同時(shí)原位摻雜所述集電極鰭離子232，在后續(xù)退火處理的過(guò)程中，所述集電極鰭離子232擴(kuò)散進(jìn)入整個(gè)集電極鰭230中。

另需說(shuō)明的是，鰭式雙極結(jié)型晶體管具有基區(qū)和集電區(qū)，本實(shí)施例中，所述第二阱區(qū)2012、摻雜基極鰭離子222的基極鰭220和基極外延層221構(gòu)成鰭式雙極結(jié)型晶體管的基區(qū)，所述第一阱區(qū)2011、摻雜有集電極鰭離子232的集電極鰭230和集電極外延層231和構(gòu)成鰭式雙極結(jié)型晶體管的集電區(qū)。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明中，可以在基極鰭220表面不形成基極外延層221，而是在基極鰭220中摻雜第一基極鰭離子和第二基極鰭離子，第二基極鰭離子位于基極鰭220的頂部，第一基極鰭離子位于第二基極鰭離子的底部，且第二基極鰭離子的濃度大于第一基極鰭離子的濃度。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第二基極鰭離子的濃度為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，所述第一基極鰭離子的濃度為5E14atom/cm²～1E15atom/cm²。所述第二基極鰭離子和第一基極鰭離子的作用為：降低基極鰭220的電阻，且在基極鰭220中形成濃度梯度，降低基極鰭220和后續(xù)在基極鰭220表面形成的電極之間的接觸勢(shì)壘。

在本發(fā)明中，可以在集電極鰭230表面不形成集電極外延層231，而是在集電極鰭230中摻雜第一集電極鰭離子和第二集電極鰭離子，第二集電極鰭離子位于集電極鰭230的頂部，第一集電極鰭離子位于第二集電極鰭離子的底部，且第二集電極鰭離子的濃度大于第一集電極鰭的濃度。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第二集電極鰭離子的濃度為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，所述第一集電極鰭離子的濃度為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²。所述第二集電極鰭離子和第一集電極鰭離子的作用為：降低集電極鰭230的電阻，且在集電極鰭230中形成濃度梯度，降低集電極鰭230和后續(xù)在集電極鰭230表面形成的電極之間的接觸勢(shì)壘。

參考圖8，在所述發(fā)射極鰭210中摻雜第一發(fā)射極離子，形成第一發(fā)射極離子區(qū)211；在所述發(fā)射極鰭210中摻雜第二發(fā)射極離子，形成第二發(fā)射極離子區(qū)212，所述第二發(fā)射極離子區(qū)212位于發(fā)射極鰭210的頂部，所述第一發(fā)射極離子區(qū)211位于第二發(fā)射極離子區(qū)212的底部，所述第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度。

所述第一發(fā)射極離子的作用為：使得摻雜有第一發(fā)射極離子的發(fā)射極鰭210和第二阱區(qū)2012之間形成PN結(jié)。所述第二發(fā)射極離子的作用為：使得在發(fā)射極鰭210中形成濃度梯度，降低發(fā)射極鰭210和后續(xù)在發(fā)射極鰭210表面形成的電極之間的接觸勢(shì)壘。

本實(shí)施例中，由于無(wú)需在發(fā)射極鰭210表面形成發(fā)射極外延層，可以有效的避免因需要形成發(fā)射極外延層而導(dǎo)致的發(fā)射極外延層之間連接的現(xiàn)象，有效的避免了發(fā)射極鰭中電流的減小以及鰭式雙極結(jié)型晶體管穩(wěn)定性下降的 問(wèn)題。

另外，采用在發(fā)射極鰭210中形成第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離子位于發(fā)射極鰭210的頂部且第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度，由于在所述發(fā)射極鰭210中形成濃度梯度，能夠降低后續(xù)在發(fā)射極鰭210頂部表面形成的電極與發(fā)射極鰭210之間的接觸勢(shì)壘。

采用第一發(fā)射極離子注入工藝在發(fā)射極鰭210中摻雜第一發(fā)射極離子，采用第二發(fā)射極離子注入工藝在發(fā)射極鰭210中摻雜第二發(fā)射極離子，本實(shí)施例中，先進(jìn)行第二發(fā)射極離子注入工藝，后進(jìn)行第一發(fā)射極離子注入工藝；在其它實(shí)施例中，可以先進(jìn)行第一發(fā)射極離子注入工藝，后進(jìn)行第二發(fā)射極離子注入工藝。

本實(shí)施例中，由于用于形成的鰭式雙極結(jié)型晶體管的類(lèi)型為PNP型，因此，第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子為P型離子，如B或In，所述第一發(fā)射極離子的濃度為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，所述第二發(fā)射極離子的濃度為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第一發(fā)射極離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離子為B離子，注入能量為3KeV～5KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度；在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第一發(fā)射極離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離子為BF₂離子，注入能量為8KeV～15KeV，注入劑量為3E14atom/cm²～1E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度。所述注入角度為與半導(dǎo)體襯底200法線之間的夾角。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第二發(fā)射極離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離子為B離子，注入能量為1KeV～3KeV，注入劑量為1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度；在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述第二發(fā)射極離子注入工藝的工藝參數(shù)為：采用的離子為BF₂離子，注入能量為4KeV～7KeV，1E15atom/cm²～3E15atom/cm²，注入角度為0攝氏度～7攝氏度。所述注入角度為與半導(dǎo)體襯底200法線之間的夾角。

本實(shí)施例中，所述第一發(fā)射極離子被注入到第二發(fā)射極離子區(qū)212底部 的發(fā)射極鰭210區(qū)域的整個(gè)體積；在其它實(shí)施例中，所述第一發(fā)射極離子注入到第二發(fā)射極離子區(qū)212底部的發(fā)射極鰭210區(qū)域的部分體積中。當(dāng)?shù)谝话l(fā)射極離子注入到第二發(fā)射極離子區(qū)212底部的發(fā)射極鰭210區(qū)域的部分體積中，后續(xù)經(jīng)過(guò)退火處理后，所述第一發(fā)射極離子會(huì)擴(kuò)散，并在第二發(fā)射極離子區(qū)212底部的發(fā)射極鰭210區(qū)域中均有分布。

需要說(shuō)明的是，鰭式雙極結(jié)型晶體管具有發(fā)射區(qū)，本實(shí)施例中，摻雜第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子的發(fā)射極鰭210構(gòu)成鰭式雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射區(qū)。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，先在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子，在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子，然后在所述發(fā)射極鰭210中摻雜第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子；在其它實(shí)施例中，可以先在所述發(fā)射極鰭210中摻雜第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，然后在所述基極鰭220和基極外延層221中摻雜基極鰭離子，在所述集電極鰭230和集電極外延層231中摻雜集電極鰭離子?；蛘撸?dāng)所述集電極鰭離子濃度和所述第一發(fā)射極離子相同時(shí)，可以同時(shí)摻雜集電極鰭離子和第一發(fā)射極離子?；蛘?，當(dāng)所述第一集電極鰭離子濃度和所述第一發(fā)射極離子相同時(shí)，可以同時(shí)摻雜第一集電極鰭離子和第一發(fā)射極離子；當(dāng)所述第二集電極鰭離子的濃度和第二發(fā)射極離子的濃度相同時(shí)，可以同時(shí)摻雜第二集電極鰭離子和第二發(fā)射極離子。

本實(shí)施例中，還包括：完成摻雜基極鰭離子、集電極鰭離子、第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子后，對(duì)摻雜的各離子一并進(jìn)行退火處理，以激活摻雜離子。在其它實(shí)施例中，可以是：完成摻雜基極鰭離子后進(jìn)行退火處理，且完成摻雜集電極鰭離子后進(jìn)行退火處理，且完成第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子后進(jìn)行退火處理。

參考圖9，在所述發(fā)射極鰭210頂部表面、基極外延層221頂部表面和集電極外延層231頂部表面形成電極240；

所述電極240用于傳輸電學(xué)信號(hào)。

所述電極240的材料為金屬，如銅、鋁或鎢。本實(shí)施例中，所述電極240 的材料為鎢。

所述電極240的形成工藝為沉積工藝，例如物理氣相沉積，所述電極240的形成工藝還可以為電鍍工藝，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提供的鰭式雙極結(jié)型晶體管的形成方法，采用在發(fā)射極鰭中形成第一發(fā)射極離子和第二發(fā)射極離子，所述第二發(fā)射極離子位于發(fā)射極鰭的頂部且第二發(fā)射極離子的濃度大于第一發(fā)射極離子的濃度，所述第二發(fā)射極離子能夠降低后續(xù)在發(fā)射極鰭頂部表面形成的電極與發(fā)射極鰭之間的接觸勢(shì)壘。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述發(fā)射極鰭的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，由于在所述發(fā)射極鰭表面無(wú)需形成發(fā)射極外延層，可以有效的避免因需要形成發(fā)射極外延層而導(dǎo)致相鄰發(fā)射極外延層之間連接的現(xiàn)象，從而有效的避免了通過(guò)發(fā)射極鰭的總電流減小以及鰭式雙極結(jié)型晶體管穩(wěn)定性下降的問(wèn)題。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。