DE102004001239A1

DE102004001239A1 - Selbstjustierte, epitaktische Emitterstruktur für einen Bipolartransistor und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE102004001239A1
Application number: DE200410001239
Authority: DE
Inventors: Armin Tilke; Kerstin Pomplun
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor wird zunächst ein Halbleitersubstrat (10) mit einer Basisregion (12) bereitgestellt, wobei durch eine Ausnehmung (18) in einer auf dem Halbleitersubstrat (10) gebildeten Materialstruktur (14, 16) ein Emitterfenster (18) festgelegt ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion freiliegt. Daraufhin wird eine epitaktische Emitterschicht (22) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten Halbleitermaterial erzeugt, so daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion (12) bedeckt ist. Schließlich wird eine polykristalline Schicht (24) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial aufgebracht, so daß die Emitterschicht (22) zumindest teilweise bedeckt ist. Abschließend wird die polykristalline Schicht (24) ausgeheilt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Halbleiterbauelemente und deren Herstellung, und insbesondere auf Bipolartransistoren mit selbstjustierter, epitaktischer Emitterstruktur und mit einem Polysiliziumkontakt.
Moderne integrierte Bipolarschaltungen haben einen hohen Stellenwert im Mikroelektronikbereich, da sich integrierte Bipolartransistoren durch eine hohe Schaltgeschwindigkeit, hohe Transitfrequenzen, gute Treibereigenschaften, eine große Steilheit der Transistoren und durch eine hohe Konstanz der Steuerspannung auszeichnen. Mit modernen integrierten Bipolarschaltungen können Schaltungsanordnungen zur Verarbeitung von sehr hohen Datenraten hergestellt werden, wobei unter Ausnutzung der Polysiliziumemitter-Technologie Bipolartransistoren mit sehr guten Hochfrequenzeigenschaften, wie z.B. hohen Transitfrequenzen, usw., realisiert werden können.
Für gute elektrische Eigenschaften von Bipolartransistoren mit Polysiliziumemitter (Polysilizium-Bipolartransistoren) ist dabei vor allem der Aufbau der Emitterstruktur bzw. der Emitteranschlußstruktur entscheidend. So besitzen moderne Polysilizium-Bipolartransistoren, wie sie vor allem auch in integrierten BiCMOS-Schaltungen (BiCMOS = Bipolar und CMOS) eingesetzt werden, üblicherweise einen Polysiliziumemitter.
Die Emitterstruktur eines Polysilizium-Bipolartransistors wird ausgehend von einem Emitterfenster, das sich in einer Materialstruktur auf einem Halbleitersubstrat mit einer implantierten bzw. epitaxierten Basis befindet, aufgebaut.

Um die Emitterfensteranordnung eines herkömmlichen Polysilizium-Bipolartransistors, wie sie in 3a beispielhaft dar gestellt ist, herzustellen, wird im allgemeinen auf einem einkristallinen Siliziumsubstrat 100 ein Basisbereich 102 mit einem Basisanschlußbereich 103 epitaktisch aufgebracht bzw. mittels Implantation in dem einkristallinen Siliziumsubstrat 100 gebildet. In dem einkristallinen Siliziumsubstrat 100 ist ferner der Kollektorbereich 104 ausgebildet. Auf dem Halbleitersubstrat mit der epitaxierten oder implantierten Basisregion 102 wird eine Isolationsschicht 108, z.B. Siliziumoxid, aufgebracht. Bei Polysilizium-Bipolartransistoren wird nun beispielsweise mittels Ätzen ein Emitterfenster 110 in der Isolationsschicht 108 gebildet.

Bei einer Emitterfensterstruktur eines Doppel-Polysilizium-Bipolartransistors, wie sie in 3b beispielhaft dargestellt ist, wird im allgemeinen auf einem einkristallinen Siliziumsubstrat 100 beispielsweise mittels einer selektiven SiGe-Epitaxie der Basisbereich 102, z.B. als Basisschicht, auf dem Halbleitersubstrat 100 bzw. mittels einer Implantation in dem Halbleitersubstrat 100 gebildet. In dem Halbleitersubstrat 100 ist ferner der Kollektorbereich 104 ausgebildet. Auf das Halbleitersubstrat 100 mit der epitaxierten oder implantierten Basisregion 102 wird eine Polysiliziumschicht 106 aufgebracht, die nach einer nachfolgenden Strukturierung und Temperaturbehandlung als Basisanschlußbereich wirksam ist. Über der Polysiliziumschicht 106 wird im allgemeinen eine Isolationsschicht 108, z.B. aus Siliziumoxid, aufgebracht. Bei Doppel-Polysilizium-Bipolartransistoren mit einem implantierten oder epitaxierten Basisbereich 102 wird nun ein sog. Emitterfenster 110 gebildet, wobei dieses Emitterfenster 110 vorgesehen ist, um einerseits den aktiven Emitterbereich des Bipolartransistors in der Basisregion 102 und andererseits den Emitteranschluß für diesen Bereich zu bilden. Das Emitterfenster 110 wird im allgemeinen erzeugt, indem durch die Isolationsschicht 108 und nachfolgend durch das als Basisanschlußbereich wirksame Polysiliziummaterial 106 geätzt wird.

Im folgenden wird nun ein sogenannter Innenspacer 112 (Spacer = Abstandsstück) geeigneter Breite in dem Emitterfenster 110 abgeschieden bzw. strukturiert. Der Innenspacer 112 hat dabei mehrere Aufgaben. Einerseits wird durch den Innenspacer 112 der Emitterbereich des Bipolartransistors und der Bereich des Emitteranschlusses definiert, wobei andererseits eine elektrische Isolation des Emitteranschlußbereichs von dem Basisanschlußbereich geliefert wird.

Im Fall von epitaxierten Basisbereichen 102 bezüglich der oben genannten Polysilizium-Bipolartransistoren wird ferner fast ausschließlich eine SiGe-Epitaxie (SiGe = Siliziumgermanium) verwendet. Prinzipiell eignen sich aber auch andere Halbleitermaterialien, wobei bereits insbesondere Silizium (ohne Germanium) oder Kohlenstoff-dotiertes SiGe (SiGe:C) eingesetzt wurde.

Gemäß den in den 3a und 3b dargestellten Ausführungsformen eines Bipolartransistors mit Polysiliziumemitter wird nun eine hoch dotierte Polysiliziumschicht 114 in dem Emitterfenster 110 über dem Basisbereich 102 angeordnet, wobei die hoch dotierte Polysiliziumschicht sowohl als Diffusionsquelle für die Bildung eines flachen Emitter/Basis-Halbleiterübergangs als auch als eine Einrichtung zum Kontaktieren der flachen Emitterregion dient. Dazu wird nach den herkömmlichen Prozeßschritten zur Herstellung der Basisregion 102 und der Emitterfensteröffnung 110 entweder undotiertes oder dotiertes Polysiliziummaterial 114 in dem Emitterfenster 110 aufgebracht, wobei in das Polysiliziummaterial 114 nachfolgend, wenn das Polysiliziummaterial 114 undotiert ist, eine genaue Menge von beispielsweise Arsenatomen implantiert wird. Daraufhin werden durch eine Wärmebehandlung (Tempern) Beschädigungen ausgeheilt und der Emitter/Basis-Halbleiterübergang des Bipolartransistors gebildet. Der Dotierstoff in der Polysiliziumschicht diffundiert dann durch Tempern aus der Polysiliziumschicht in das darunterliegende einkristalline Siliziumsubstrat mit dem epitaxierten oder implantierten Basisbereich und bildet dort den elektrisch aktiven Emitterbereich des Bipolartransistors aus. Das verwendete Polysilizium dient somit als Dotierstoffquelle, als Zuleitung und auch als Landefläche für die noch zu bildenden Kontaktanschlußlöcher.

Es wird insbesondere versucht, bipolare Transistoren mit hohen Grenzfrequenzen und hohen Stromverstärkungen zu erreichen, indem der Emitter des Bipolartransistors durch das Abscheiden einer hoch dotierten Polysiliziumschicht gebildet werden. Die Verwendung von Polysilizium spielt für die Betriebseigenschaften des Transistors eine entscheidende Rolle, da die Grenzfläche zwischen der Polysiliziumschicht und dem Einkristall-Siliziumsubstrat als Diffusionsbarriere für Minoritätsträger dient, die aus der Basis injiziert werden, wodurch damit die Stromverstärkung bei gleichzeitig hohen Grenzfrequenzen des Transistors deutlich erhöht werden können.

Wie bereits angegeben, bewirkt die Grenzfläche zwischen dem Polysiliziummaterial des Emitterbereichs in dem Emitterfenster und dem monokristallinen Substrat der implantierten Basisregion (oder dem monokristallinen Halbleitermaterial der epitaxierten Basisregion) eine deutliche Erhöhung der Stromverstärkung des Bipolartransistors im Vergleich zu Bipolartransistoren mit einem klassischen Monosiliziumemitter.

Bei einem Bipolartransistor mit einem klassischen Monosiliziumemitter wird der Emitterbereich mittels einer Implantation mit einer hohen Konzentration von Dotierstoffatomen in der Basisregion erzeugt, wobei der Monosiliziumemitter direkt mit Metallkontakten verbunden ist. Bei modernen Formen eines Monoemitters wird dieser als dicke Epitaxie – anstelle der Polysiliziumabscheidung beim Polyemitter – in das Emitterfenster abgeschieden. In beiden Fällen ist die Stromverstärkung hier deutlich niedriger, als wenn ein Polysiliziumemitter verwendet wird.

Im Fall eines Polysiliziumemitters wird der Dotierstoff mittels Diffusion in das darunter liegende monokristalline Substrat bzw. Epitaxie-Material eingetrieben. Je nach Körnigkeit und Kornorientierung des Polysiliziummaterials im Emitter kann sich das Diffusionsverhalten bei verschiedenen Transistoren unterscheiden. Dies führt beispielsweise zu einer schlechten Reproduzierbarkeit der elektrischen Parameter eines so hergestellten Bipolartransistors und so beispielsweise zu schlechten „Matching"-Eigenschaften (matching = Übereinstimmung), so daß das elektrische Verhalten benachbarter Bipolartransistoren aufgrund eines relativ schlechten Matchings bei Polysiliziumemittern relativ stark unterschiedlich ist.

Wenn das Polysiliziummaterial des Emitters undotiert abgeschieden und nachträglich mit Dotierstoffatomen implantiert wird, kommt es zudem insbesondere zu einem starken „Emitter-Rand-Effekt", da durch die Geometrie des durch das Emitterfenster festgelegten Grabens der Rand des in das Substrat bzw. die Basisepitaxie eingetriebenen Emitters an Dotierstoffatomen verarmt ist.

Bei einem Emitterpolysiliziummaterial, das mittels einer Implantation mit Dotierstoffatomen versehen wurde, gelangen nur relativ wenige Dotierstoffatome in die senkrechten Flanken des Polysiliziummaterials, das sich in den Emitterfenstergraben legt. Der in das Halbleitersubstrat (mit der epitaxierten oder implantierten Basisregion) ausdiffundierte Emitterbereich ist daher am Rand bezüglich der Dotierstoffatome verarmt (Emitter-Rand-Effekt). Dadurch ist die Basisweite am Emitterrand größer, so daß Bipolartransistoren insbesondere mit einer schmalen Emittergeometrie, bei der sich der Emitter-Rand-Effekt gravierender auswirkt, somit langsamer sind als ohne diesen störenden Emitter-Rand-Effekt.

Bei modernen Transistoren wird das Emitterpolymaterial bereits bei der Abscheidung dotiert, da der Emitterrandeffekt mit einer Implantation zu gravierend wäre. Dadurch kann man den Emitter-Randeffekt zwar deutlich reduzieren, aber durch die hochdotierte Abscheidung tritt bereits beim Abscheiden ein epitaktisches Anwachsen des Poly-Materials am Substrat bzw. an der Basisepitaxie auf. Dies will man unbedingt vermeiden und scheidet daher in der Regel eine dünne Schicht undotiertes Poly vor der dotierten Abscheidung ab. Dieses Poly wächst nicht an, führt aber wiederum zu einem stärkeren Emitterrandeffekt, da es damit ja auch wieder undotierte Seitenwände analog zum implantierten Emitter gibt. D.h. auch mit einem insitu-dotierten Emitterpolymaterial hat man bei Verwendung eines solchen Seedlayers einen Emitterrandeffekt.

Darüber hinaus ist es bei bekannten Bipolartransistoren mit Polysiliziumemitter problematisch, daß die Temperaturbehandlung, mit der der Dotierstoff in der Polysiliziumemitterschicht aus derselben und in das darunterliegende Einkristall-Siliziumsubstrat bzw, die Basisepitaxie diffundiert, bei relativ hohen Temperaturen ausgeführt werden muß. So muß bei einem Polysiliziumemitter mit Arsen als Dotierstoff dieser Dotierstoff durch einen relativ heißen Emitterausheilschritt von über 1000°C in das Substrat bzw. die Basisepitaxie eingetrieben werden. Insbesondere beim Einsatz in modernen BiCMOS-Prozessen erlaubt die zugrundeliegende CMOS-Technologie nur ein sehr geringes Temperaturbudget. Durch das heiße Emittereintreiben ist die Integration des Bipolarschaltungsteils in dem CMOS-Gesamtprozeß häufig stark eingeschränkt und muß deshalb beispielsweise vor der Implantation der CMOS-Source- und Drain-Gebiete erfolgen.

Zudem diffundiert bei diesem Eintreibschritt auch der Dotierstoff der Basis. Um hohe Grenzfrequenzen des Bipolartransistors zu erreichen, muss die Basis möglichst dünn gehalten werden, das Basisprofil also möglichst steil. Durch den Emittertemperschritt verläuft dieses steile Profil, wodurch die Hochfrequenzperformance des Transistors leidet.

Wie oben bereits angegeben ist, wird durch einen heißen Emittereintreibschritt der Dotierstoff, d.h. die Arsen-Dotierstoffatome, aus dem Emitterpolysiliziummaterial in das Halbleitersubstrat oder in die Basisepitaxie (den epitaxierten Basisbereich) eingetrieben. Dieser diffundierte Substrat/Epitaxiebereich bildet einen monokristallinen Emitter, dessen Dicke die Stromverstärkung des Bipolartransistors mitbestimmt. Da bei einem thermischen Emittereintreiben die Korngröße des Polysiliziummaterials anwächst und sich somit große Polysiliziummaterialkörner bilden, ist das Matching bezüglich der elektrischen Eigenschaften einzelner Bipolartransistoren mit Polysiliziumemitter relativ schlecht, da die relative Streuung der Anzahl an Polysiliziumkörner pro Bipolartransistor relativ groß ist. So ist die Eindiffusion je nach Anzahl und Größe der Polysiliziumkörner im Emitter unterschiedlich.

Zudem sollte beachtet werden, daß damit die Dicke des Halbleitersubstratsbereichs bzw. des Basisepitaxiebereichs, in den der Emitterdotierstoff eingetrieben ist, schwankt, so daß damit auch die Stromverstärkung der erhaltenen Bipolartransistoren variiert.

Wie bereits oben angegeben ist, kann zum anderen der Emitterbereich des Bipolartransistors auch komplett epitaktisch abgeschieden werden. Dann ist zwar das Matching der Bipolartransistoren besser, wobei allerdings nur relativ geringe Stromverstärkungen erreicht werden können, da der Grenzflächeneffekt des Polysiliziumemitters, mit dem ein deutlicher Anstieg der Stromverstärkung erreicht werden kann, in diesem Fall wegfällt. Solche Bipolartransistoren werden beispielsweise in der wissenschaftlichen Veröffentlichung „A High-Speed Low 1/f Noise SiGe HBT Technology Using Epitaxially-Aligned Polysilicon Emitters" von S. Jouan et al. beschrieben.

In der wissenschaftlichen Veröffentlichung „High-Low Polysilicon-Emitter SiGe-Base Bipolar Transistors" von E.F. Crabbe et al. werden beispielsweise Single-Polysilizium-Bipolartransistoren mit einer Kombination aus mono- und polykristallinem Siliziummaterial beschrieben. Allerdings wird in der wissenschaftlichen Veröffentlichung von Crabbe die monokristalline Emitterschicht flächig auf die Basisepitaxie, d.h. den epitaxierten Basisbereich, abgeschieden, so daß sich dieses Verfahren nur für Single-Polysilizium-Bipolartransistoren eignet. Durch die flächige Epitaxie ist der Emitter somit nicht selbstjustiert und die parasitäre Basis/Emitter-Kapazität zudem relativ hoch. Darüber hinaus wird bei dem in der wissenschaftlichen Veröffentlichung von Crabbe dargestellten Verfahren eine sogenannte „heiße" Epitaxie verwendet, die nur eine relativ geringe Dotierstoffkonzentration (ungefähr 10¹⁹ cm^–3) in dem eingetriebenen Emitterbereich zuläßt.

Gemäß dem Stand der Technik gibt es also Polysiliziumemitter, bei denen das Emitterpolysilizium direkt auf die implantierte oder epitaxierte Basisregion abgeschieden wird. Das Emitterpolysilizium wird nun anschließend entweder durch eine Implantation hoch dotiert oder bereits durch Zugabe von Dotiergas während der Abscheidung insitu-dotiert abgeschieden. Vor einer solchen insitu-dotierten Abscheidung wird gewöhnlich eine dünne, undotierte Lage aus einem Poly-Halbleitermaterial abgeschieden, die verhindert, daß das hochdotierte Arsen-Poly-Halbleitermaterial während der Abscheidung oder beim nachfolgenden, thermischen Eintreibschritt am Halbleitersubstrat monokristallin anwächst.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Konzept zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor zu schaffen, mit dem sowohl sehr gute elektrische Eigenschaften des Bipolartransistors erreicht als auch ein sehr gutes Matching-Verhalten der Bipolartransistoren sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten, epitaktischen Emitterstruktur für einen Bipolartransistor gemäß Anspruch 1 und durch eine Emitterstruktur für einen Bipolartransistor gemäß Anspruch 20 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor wird zunächst ein Halbleitersubstrat mit einer Basisregion bereitgestellt, wobei durch eine Ausnehmung in einer auf dem Substrat gebildeten Materialstruktur ein Emitterfenster festgelegt ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion frei liegt. Daraufhin wird eine Emitterschicht aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten Halbleitermaterial erzeugt, so daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion bedeckt ist. Nun wird eine polykristalline Schicht aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial aufgebracht, so daß die Emitterschicht zumindest teilweise bedeckt ist, woraufhin die polykristalline Schicht ausgeheilt wird.

Die erfindungsgemäße Emitterstruktur für einen Bipolartransistor umfaßt ein Halbleitersubstrat mit einer Basisregion, wobei durch eine Ausnehmung in einer auf dem Halbleitersubstrat gebildeten Materialschicht ein Emitterfenster gebildet ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion freiliegt, eine Emitterschicht aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten Halbleitermaterial, so daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion bedeckt ist, und eine auf der Emitterschicht aufgebrachte, polykristalline Schicht aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial, so daß die Emitterschicht zumindest teilweise bedeckt ist. Die Emitterschicht weist eine Dicke in einem Bereich von 1 – 200 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm auf, wobei die Emitterschicht im Überdeckungsbereich mit der Basisregion eine monokristalline Struktur aufweist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei der Herstellung eines Bipolartransistors mit einem Polysiliziumemitter eine sehr dünne, z.B. 10 – 50 nm dicke insitu-dotierte, monokristalline Emitterschicht vorzugsweise mit einer sehr hohen Dotierstoffkonzentration in einem Bereich um 10²¹cm^–3 in Kombination mit einem herkömmlichen Polysiliziumemitter in dem Emitterfenster des Bipolartransistors epitaktisch aufgebracht wird.

Durch Abscheiden einer insitu-dotierten Siliziumschicht (Emitterschicht) unter „geeigneten" Abscheidebedingungen gelingt ein nahezu perfektes epitaktisches Anwachsen des Emittermaterials auf dem Substrat bzw. der epitaxierten Basisregion bereits bei geringen Temperaturen in einem Bereich um etwa 550°C. Die Abscheidung kann beispielsweise mit einer vorangehenden Wasserstoffvorreinigung im Temperaturbereich um 900°C für mehrere Sekunden (typischerweise 10 – 30 Sek., bei einem Prozessdruck um 20 Torr und mit einem H₂-Fluss ~ 25slm) in der Abscheidekammer kombiniert werden.

Die Abscheidung selbst findet typischerweise mit Disilan als Abscheidegas beispielsweise mit einem Fluß von etwa 100sccm und einem Prozeßdruck von 20 – 100Torr statt, wobei aber auch Silan als Abscheidegas möglich ist. Die Abscheidetemperatur liegt typischerweise in einem Temperaturbereich von 500 – 600°C. Als Dotiergas wird typischerweise Arsin verwendet (bei einem Fluss von 100 – 200sccm).

Bei den genannten, geringen Abscheidetemperaturen kann man eine sehr hohe Dotierstoffkonzentration von etwa 10²¹ cm^–3 in der Emitterepitaxieschicht erreichen. Scheidet man nicht den gesamten Emitter in diesem Modus ab, sondern nur eine relativ dünne Schicht mit einer Dicke vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm, der den monokristallinen Anteil des Emitters analog zu einem eingetriebenen Polyemitterbereich eines herkömmlichen Bipolartransistors definiert, kann man auf diese dünne monokristalline Schicht nun das Emitterpolysiliziummaterial abscheiden, lateral strukturieren und schließlich mittels einer Temperaturbehandlung ausheilen.

Dabei wächst der Bereich der dünnen, insitu-dotierten Siliziumschicht, der nicht auf dem Halbleitersubstrat liegt, von unten an dem eigentlichen Emitterpolysiliziummaterial an.

Da die Emitterepitaxieschicht nach der Innenspacerbildung gebildet wird, ist der gesamte Emitterbereich vollständig selbstjustiert. Außerdem sollte beachtet werden, daß diese erfindungsgemäße Emitterstruktur für praktisch jeden beliebigen Bipolartransistor mit Poly-Emitter verwendet werden kann, insbesondere auch für Doppel-Polysilizium-Bipolartransistoren mit epitaxiertem Basisbereich.

Da der epitaktische Emitterbereich, d.h. die erfindungsgemäße Emitterstruktur für einen Bipolartransistor, bereits durch diese Abscheidung gebildet ist und nicht mehr durch eine Ausdiffusion von Dotierstoffatomen aus dem Emitterpolysiliziummaterial entstehen muß, genügen für die Temperaturbehandlung im Rahmen des Emitterausheilens bereits relativ geringe Temperaturen um etwa 1000°C oder darunter. Diese relativ niedrigen Temperaturen können angewendet werden, da das besagte Ausheilen nur eine ausreichende Aktivierung des Dotierstoffmaterials im Emitterpolysiliziummaterial gewährleisten muß.

Mittels der erfindungsgemäßen Emitterstruktur für einen Bipolartransistor ist damit die Integration in moderne BiCMOS-Technologien bedeutend flexibler, da der oben genannte Emitterausheilschritt beispielsweise nach den CMOS-Implantationen stattfinden und eventuell sogar mit dem CMOS-Ausheilschritten zusammengelegt werden kann.

Durch das niedrige Temperaturbudget können zudem die Dotierungsprofile in der Basisregion steiler gehalten werden. Somit steigt das Hochfrequenzverhalten von Bipolartransistoren mit der erfindungsgemäßen Emitterstruktur. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen selbstjustierten Emitterstruktur mit einem mono/poly-kristallinen Emitterbereich (monokristalline, epitaxierte Emitterschicht und polykristalline Emitteranschlußschicht) wird der Emitter-Rand-Effekt auch bei einem implantierten Emitterpolysiliziummaterial vermieden, so daß man bei einem Herstellungsverfahren für eine selbstjustierte Emitterstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung auf die im Vergleich zur insitu-dotierten Abscheidung billigere undotierte Polysiliziumabscheidung mit nachfolgender Implantation zurückgreifen kann.

Da bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Emitterstruktur die Emitterschicht und damit der Monoemitter (d.h. der Emitterbereich aus einem monokristallinen Halbleitermaterial) kontrolliert abgeschieden wird, ist zudem das Transistormatching deutlich verbessert gegenüber herkömmlichen Polysilizium-Bipolartransistoren, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung darüber hinaus die Transistoreigenschaften bei Bipolartransistoren mit der erfindungsgemäßen Emitterstruktur nur noch unwesentlich von der Konstruktur des Emitterpolysiliziummaterials abhängen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1a-c verschiedene aufeinanderfolgende Zwischenzustände des Verfahrens zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor gemäß der vorliegenden Erfindung;
2a-c elektronenmikroskopische Darstellungen der erfindungsgemäßen selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor in verschiedenen Maßstäben; und
3a-b prinzipielle Darstellungen von Emitterstrukturen von herkömmlichen Polysilizium-Bipolartransistoren gemäß dem Stand der Technik.
Im folgenden wird nun Bezug nehmend auf die 1a-d beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor beschrieben.
Es sollte beachtet werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor im folgenden allgemein anhand einer Emitterstruktur (bzw. Emitterfensterstruktur) für einen Doppel-Polysilizium-Bipolartransistor mit einem implantierten oder epitaxierten Basisbereich erläutert wird, wobei explizit darauf hingewiesen wird und aus den Ausführungen auch deutlich werden sollte, daß das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren praktisch auf beliebige Bipolartransistoren mit Polysiliziumemittern anwendbar ist.
Wie in 1a beispielhaft dargestellt ist, wird ein Halbleitersubstrat 10 mit einer Basisregion 12 bereitgestellt, wobei in einer auf dem Halbleitersubstrat 10 gebildeten Materialstruktur 14, 16 ein Emitterfenster 18 festgelegt ist, in dem zumindest ein Abschnitt der Basisregion 12 freigelegt ist. Ferner sind innerhalb des Emitterfensters 18 auf der dem Emitterfenster 18 zugewandten Seite der Materialstruktur 14, 16 vorzugsweise Innenspacer 20 gebildet.
Bezüglich der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, daß im wesentlichen jegliche Emitterfensterstruktur für einen Polysilizium-Bipolartransistor verwendet werden kann, bei der ein Abschnitt der Basisregion frei liegt.
Wie in 1a dargestellt ist, weist die Materialschicht eine Isolationsschicht 14 und eine polykristalline Basisan schlußschicht 16 auf. Die polykristalline Basisanschlußschicht 16 ist vorgesehen, um beispielsweise mittels einer Temperaturbehandlung eine elektrische Verbindung mit dem aktiven Basisbereich 12 des Bipolartransistors herzustellen, wobei der aktive Basisbereich im allgemeinen auch als „intrinsischer" Basisbereich bezeichnet wird.
Der innerhalb des Emitterfensters 18 abgeschiedene bzw. strukturierte Innenspacer 20 hat einerseits die Aufgabe den Emitterbereich des Bipolartransistors an dem intrinsischen Basisbereich 12 und ferner den Bereich des Emitteranschlusses zu definieren und andererseits eine elektrische Isolation des Emitteranschlußbereichs von dem Basisanschlußbereich 16 vorzusehen.
Das Halbleitersubstrat 10 weist einen ersten Leitfähigkeitstyp und vorzugsweise eine Dotierungskonzentration z.B. von 10¹⁵ bis 10¹⁶ cm^–3 auf, während der intrinsische Basisbereich 12 einen zweiten Leitfähigkeitstyp und eine Dotierungskonzentration beispielsweise in einem Bereich von 10¹⁷ bis 10¹⁹ cm^–3 aufweist. Der Basisanschlußbereich 16 weist ferner den zweiten Leitfähigkeitstyp und einen Konzentration in einem Bereich beispielsweise von 10²⁰ bis 10²¹ cm^–3 auf.
Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung sollte beachtet werden, daß bei einem npn-Typ-Bipolartransistor der erste Leitfähigkeitstyp eine n-Typ-Leitfähigkeit ist, und der zweite Leitfähigkeitstyp eine p-Typ-Leitfähigkeit ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollte natürlich beachtet werden, daß diese auch pnp-Typ-Bipolartransistoren umfaßt, so daß in diesem Fall entsprechend der erste Leitfähigkeitstyp eine p-Typ-Leitfähigkeit ist, der zweite Leitfähigkeitstyp eine n-Typ-Leitfähigkeit ist.
Es sollte beachtet werden, daß bei einer anderen Emitterfensterstruktur, wie z.B. bei der Emitterfensterstruktur eines Single-Polysilizium-Bipolartransistors, das Emitterfenster beispielsweise lediglich durch eine Öffnung in einer Isolationsschicht auf dem Halbleitersubstrat über dem implantierten oder epitaxierten Basisbereich definiert sein kann.
Wie in 1a dargestellt ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung nun auf die dargestellte Emitterfensterstruktur eine Emitterschicht 22 epitaktisch abgeschieden. Entsprechend der in 1a dargestellten, beispielhaften Emitterfensterstruktur bedeckt die Emitterschicht 22 die Isolationsschicht 14, die Innenspacer 20 und den freiliegenden Abschnitt der Basisregion 12. Die flächige Ausdehnung der Emitterschicht 22 über dem freiliegenden Abschnitt der Basisregion 12 ist somit selbstjustiert, d.h. der Überdeckungsbereich der freiliegenden Basisregion 12 mit der Emitterschicht 22 ist durch die Breite des Emitterfensters 18 bzw. durch den Innenspacer 20 eingestellt.
Die Emitterschicht 22 wird vorzugsweise während des epitaktischen Abscheidevorgangs insitu-dotiert. Die Emitterschicht 22 kann natürlich auch nachträglich mittels Implantation dotiert werden. Um das epitaktische Anwachsen der Emitterschicht 22 auf dem Halbleitersubstrat 10 bzw. dem epitaxierten Basisbereich bereits bei relativ geringen Temperaturen in einem Bereich von 450 – 650°C und vorzugsweise in einem Bereich um 550°C möglichst perfekt zu ermöglichen, kann der epitaktische Abscheidevorgang der Emitterschicht 22 mit einer vorangehenden Wasserstoffvorreinigung in der Abscheidekammer (z.B. AMAT CENTURA: DXC, aber auch vergleichbare Anlagen anderer Hersteller wie TEL oder ASM) kombiniert werden. Bei diesen geringen Abscheidetemperaturen von vorzugsweise um 550°C kann eine sehr hohe Dotierstoffkonzentration in einem Bereich um 10²¹ cm^–3 und vorzugsweise von 10¹⁹ bis 10²¹ in der Epitaxieschicht, d.h. der Emitterschicht 22, erreicht werden.
Wie in 1a dargestellt ist, weist die Emitterschicht 22, die vorzugsweise ein Siliziummaterial aufweist, auf dem Isolationsmaterial 14 bzw, den Innenspacern 20 eine amorphe Struktur auf, wobei die Emitterschicht 22 im Bereich der freiliegenden Basisregion 12 eine monokristalline Struktur aufweist.
Die Struktur der abgeschiedenen Schicht wird dabei von der darunter liegenden Schicht bestimmt. Wird auf das Isolationsmaterial 14 bzw. den Innenspacer 20 abgeschieden (typischerweise aus amorphen Siliziumoxid) können sich die Bindungen zwischen den abgeschiedenen Si-Atomen nicht an der Unterlage ausrichten. Da die Abscheidung in einem Temperaturbereich stattfindet, in dem eine amorphe Struktur erzeugt wird, ist die abgeschiedene Schicht auf dieser Unterlage (im wesentlichen) vollständig amorph. Die Abscheidung findet also in einem relativ „kalten" Temperaturbereich statt, also unter einer Temperatur von etwa 600°C, so daß im wesentlichen kein polykristallines Kornwachstum stattfinden kann und die abgeschiedene Schicht im wesentlichen vollständig amorph.
Auf der Basisepitaxie – insbesondere mit einer Vorreinigung in der Abscheidekammer – richten sich die Bindungen der abgeschiedenen Atome an der Unterlage aus, so daß trotz der geringen Abscheidetemperatur ein epitaktisches, also einkristallines Wachstum erfolgt.
Wählt man nun eine relativ geringe Dicke von beispielsweise 1 – 200 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm für die Emitterschicht 22 kann diese in dem Bereich über dem freiliegenden Abschnitt der Basisregion 12 den monokristallinen Anteil des Emitters des Bipolartransistors im Gegensatz zu einem eingetriebenen Polyemitter (gemäß dem Stand der Technik) definieren, so daß man nun auf diese dünne (im Bereich des freiliegenden Abschnitts der Basisregion) monokristalline Emitterschicht 22 das Emitterpolysiliziummaterial abscheiden kann, wie dies in 1b dargestellt ist. Dabei wächst der Bereich der dünnen insitu-dotierten Emitterschicht 22 aus einem Siliziummaterial, der nicht auf dem freiliegen den Abschnitt der Basisregion 12 anliegt, von unten polykristallin am eigentlichen Emitterpolysiliziummaterial 24 an.
Im folgenden kann nun beispielsweise die Emitterschicht 22 mit dem Emitterpolysiliziummaterial 24 lateral strukturiert werden, um den Emitteranschlußbereich gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Im folgenden wird nun mittels einer Temperaturbehandlung ein sogenanntes Ausheilen des polykristallinen Halbleitermaterials 24 und/oder vorzugsweise auch des Siliziumhalbleitermaterials der Emitterschicht 22 durchgeführt. Bei einer solchen Temperaturbehandlung werden die Dotierstoffatome aktiviert, d.h. auf ihre Siliziumgitterplätze gebracht, wobei dies auf eine Beseitigung der bei den vorangehenden Verfahrensschritten entstandenen Kristalldefekte in den Halbleitermaterialien hinausläuft, weshalb hier von dem sogenannten „Ausheilen" gesprochen wird.
In 1c ist nun eine entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte selbstjustierte Emitterstruktur für einen Bipolartransistor dargestellt.
Da die Emitterepitaxieschicht 22 nach der Innenspacerbildung gebildet wird, ist der gesamte Emitterbereich vollständig selbstjustiert. Zudem sollte beachtet werden, daß die erfindungsgemäße selbstjustierte Emitterstruktur für einen Bipolartransistor für jeden beliebigen Bipolartransistor verwendet werden kann, insbesondere auch für Doppel-Polysilizium-Bipolartransistoren mit einer epitaxierten Basis.
Da der epitaktische Emitterbereich bereits durch die Abscheidung der Emitterschicht 22 gebildet ist und nicht mehr durch eine Ausdiffusion von Dotierstoffatomen aus dem Emitterpolysilizium entstehen muß, wie es bei im Stand der Technik bekannten Bipolartransistoren mit Polysiliziumemittern erforderlich ist, genügen für das Emitterausheilen bei der vorlie genden Erfindung bereits relativ geringe Temperaturen in einem Bereich von 950 – 1050°C und vorzugsweise in einem Bereich um 1000°C. Dieses „Ausheilen" muß nur eine ausreichende Aktivierung der Dotierstoffatome im Emitterpolysiliziummaterial gewährleisten. Dadurch ist die Integration in moderne BiCMOS-Technologien bedeutend flexibler, da der erforderliche Emitterausheilschritt beispielsweise nach den CMOS-Implantationen stattfinden und eventuell sogar mit den CMOS-Ausheilschritten zusammengelegt werden kann.
Es sollte im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung beachtet werden, daß es bei einer Temperaturbehandlung im wesentlichen immer eine geringfügige Ausdiffusion von Dotierstoffatomen in die Basis geben wird. Selbst wenn diese Ausdiffusion groß wird, weist die erfindungsgemäße Emitterstruktur dann immer noch Vorteile wie bessere Matching-Eigenschaften und einen geringen Emitterrandeffekt im Vergleich zu einer konventionellen, diffundierten Emitterstruktur auf.
Eine geringfügige Ausdiffusion ist sogar erwünscht. Bei der hier verwendeten, kalten Epitaxie kann man Kristallfehler in dem Emitterepitaxiematerial nicht komplett ausschließen (auch wenn dies in der Praxis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung im wesentlichen nie beobachtet wurde). Durch ein leichtes Eindiffundieren des Emitters in die Basis liegt der pn-Halbleiterübergang zwischen Basisbereich und Emitterbereich nicht mehr in der Emitterepitaxie, sondern im darunter liegendenden Substrat.
Da man wegen der Dotierstoffaktivierung sowieso eine Temperatur um 1000°C braucht, stellt dies auch gleichzeitig einen guten Kompromiss dar. Man treibt nur sehr wenig ein, sodass die Vorzüge wie ein gutes Matching-Verhalten usw. weitestgehend erhalten bleiben und durch das geringe Temperaturbudget der Dotierungsverlauf in der Basis steil bleibt. Gleichzeitig befindet sich der pn-Übergang nicht mehr an der Grenzfläche der Emitterepitaxie zur Basis.
Durch das niedrigere Temperaturbudget können zudem die Dotierungsprofile in dem Basisbereich gegenüber herkömmlichen im Stand der Technik bekannten Anordnungen steiler gehalten werden. Somit steigt das Hochfrequenzverhalten von Bipolartransistoren, die die erfindungsgemäße selbstjustierte Emitterstruktur verwenden.
Bei der Verwendung des hier dargestellten mono/polykristallinen Emitters wird der Emitter-Rand-Effekt auch bei einem implantierten Emitter-Poly-Halbleitermaterial (z.B. Polysiliziummaterial) vermieden, da man eine sehr gleichmäßige Verteilung der Dotierstoffe und damit der Dotierstoffkonzentration in der hoch dotierten Emitterschicht 22 erhält. Daher kann man insbesondere bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Emitterstruktur vorteilhafterweise auf die im Vergleich zur insitu-dotierten Abscheidung billigere undotierte Polysiliziumabscheidung mit nachfolgender Implantation zurückgreifen.
Da der Monoemitter, d.h. die monokristalline Emitterschicht im Überdeckungsbereich der freiliegenden Basisregion 12, kontrolliert abgeschieden wird, ist zudem das Transistormatching gegenüber herkömmlichen Bipolartransistoren mit Poly-Emitter besser, wobei die elektrischen Eigenschaften von Bipolartransistoren mit der erfindungsgemäßen selbstjustierten Emitterstruktur nur noch unwesentlich von der Konstruktur des verwendeten Emitterpolysiliziummaterials abhängt.
Die erfindungsgemäße Emitterstruktur für einen Bipolartransistor wird im folgenden anhand der 1c beschrieben. Zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Emitterstruktur für einen Bipolartransistor sind ferner in den 2a-c Schnittansichten mittels eines Elektronenmikroskops durch die erfindungsgemäße Struktur in verschiedenen Vergrößerungsverhältnissen dargestellt. Die entsprechend der vorhergehenden Beschreibung verwendeten Bezugszeichen verweisen auf die ver schiedenen relevanten Bereiche bzw. Strukturen der erfindungsgemäßen Emitterstruktur.
Die Emitterstruktur für einen Bipolartransistor umfaßt ein Halbleitersubstrat 10 mit einer Basisregion 12, wobei durch eine Ausnehmung 18 in einer auf dem Halbleitersubstrat 10 gebildeten Materialstruktur 14, 16 ein Emitterfenster 18 festgelegt ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion freiliegt. Eine Emitterschicht 22 aus einem mit Dotierstoffatomen (hoch) dotierten Halbleitermaterial ist so gebildet, daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion 12 bedeckt ist. Eine polykristalline Schicht 24 aus einem mit Dotierstoffatomen (hoch) dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial ist so auf der Emitterschicht 22 aufgebracht, daß die Emitterschicht 22 zumindest teilweise bedeckt ist.
Die Emitterschicht 22 weist nun beispielsweise eine Dicke in einem Bereich von 1 – 200 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm auf. Die Emitterschicht 22 weist in einem Überdeckungsbereich mit dem freiliegenden Abschnitt der Basisregion 12 eine monokristalline Struktur auf. Die polykristalline Schicht 24 kann mit demselben Dotierstoff wie die epitaktische Schicht 22 dotiert sein. Die Dotierstoffe können sich aber auch unterscheiden, wie beispielsweise As für die epitaktische Schicht und Ph für die polykristalline Schicht.
Normalerweise wird nur Silizium (Si) als Emittermaterial verwendet, wobei beispielsweise auch Siliziumkarbid (SiC) als Material für den Emitterbereich Emitter eingesetzt werden kann. Dieses SiC-Material hat eine größere Bandlücke als Silizium, so daß man hiermit eine höhere Stromverstärkung erreichen könnte. Man könnte beispielsweise die Epitaxieschicht aus SiC-Material machen und die Polylage aus Silizium.
Prinzipiell kann man die epitaktische und die polykristalline Schicht aus gleichen oder verschiedenen Materialien machen sowie sie mit unterschiedlichen Dotieratomen sowie unterschiedlichen Dotierstoffkonzentrationen dotieren.
Durch die erfindungsgemäße Emitterstruktur für einen Bipolartransistor, wie sie beispielhaft in den 1a-d und 2a- c dargestellt ist, können ein verbessertes Transistormatching sowie verringerte Streuungen bzw. Schwankungen von Bauelementparametern in Bipolar- und BiCMOS-Technologie erreicht werden. Ferner wird durch die Möglichkeit eines relativ schwachen (d.h. kalten) Emitterausheilschritts die Integration in moderne BiCMOS-Technologien erleichtert. Das geringere Temperaturbudget und der geringere Emitter-Rand-Effekt gegenüber herkömmlichen Emitterstrukturen für herkömmliche Bipolartransistoren verbessert die Hochfrequenzperformance von Bipolartransistoren, die die erfindungsgemäße Emitterstruktur aufweisen.
Ferner sollte beachtet werden, daß die erfindungsgemäße Emitterstruktur für praktisch jede Art von Bipolartransistor mit Polysiliziumemitter anwendbar ist und die genannten vorteilhaften Wirkungen aufweist.

10: Halbleitersubstrat
12: Basisregion
14: Isolationsschicht
16: polykristalline Basisanschlußschicht
18: Emitterfenster
20: Innenspacer
22: Emitterschicht
24: polykristalline Emitterschicht

Claims

Verfahren zur Herstellung einer selbstjustierten Emitterstruktur für einen Bipolartransistor, mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines Halbleitersubstrats (10) mit einer Basisregion (12), wobei durch eine Ausnehmung (18) in einer auf dem Halbleitersubstrat (10) gebildeten Materialstruktur (14; 14, 16) ein Emitterfenster (18) festgelegt ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion freiliegt; Erzeugen einer Emitterschicht (22) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten Halbleitermaterial, so daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion (12) bedeckt ist; Aufbringen einer polykristallinen Schicht (24) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial, so daß die Emitterschicht (22) zumindest teilweise bedeckt ist; und Ausheilen der polykristallinen Schicht (24).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens ferner folgende Unterschritte aufweist: epitaxiertes Aufbringen der Emitterschicht (22); und Dotieren der Emitterschicht (22) mit Dotierstoffatomen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Unterschritt des Dotierens während oder nach dem Unterschritt des epitaxierten Aufbringens durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Unterschritt des Aufbringens der Emitterschicht (22) bei einer Temperatur in einem Bereich von 500 – 600°C und vorzugsweise bei einer Temperatur in einem Bereich um 550°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emitterschicht eine Dicke in einem Bereich von 1 – 200 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emitterschicht eine Konzentration an Dotierstoffatomen in einem Bereich von 10¹⁹ bis 10²¹ cm^–3 und vorzugsweise in einem Bereich um 10²¹cm^–3 aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitermaterial der Emitterschicht (22) in einem Überdeckungsbereich mit dem Halbleitermaterial der Basisregion (12) eine monokristalline Struktur aufweist, und wobei das Halbleitermaterial der Emitterschicht (22) außerhalb des Überdeckungsbereichs eine amorphe oder polykristalline Struktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Überdeckungsbereich der Emitterschicht (22) mit der freiliegenden Basisregion (12) in dem Emitterfenster (18) selbstjustiert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Schritt des Ausheilens der polykristallinen Schicht (24) ferner die Emitterschicht (22) ausgeheilt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Ausheilens den Unterschritt einer Temperaturbehandlung der polykristallinen Schicht (24) und/oder der Emitterschicht (22) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei bei dem Schritt der Temperaturbehandlung eine Aktivierung der Dotierstoffatome in der polykristallinen Schicht (24) und/oder der Emitterschicht (22) bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Unterschritt der Temperaturbehandlung bei einer Temperatur in einem Bereich von 900 – 1100°C, vorzugsweise in einem Bereich von 950 – 1050°C, und in einem bevorzugten Fall bei etwa 1000°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Emitterschicht (22) mit Dotierstoffatomen eines ersten Leitfähigkeitstyps und die Basisregion (12) mit Dotierstoffatomen des zweiten Leitfähigkeitstyps dotiert sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der erste Leitfähigkeitstyp eine n-Typ-Leitfähigkeit ist, und der zweite Leitfähigkeitstyp, eine p-Typ-Leitfähigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der erste Leitfähigkeitstyp eine p-Typ-Leitfähigkeit ist, und der zweite Leitfähigkeitstyp eine n-Typ-Leitfähigkeit ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Basisregion (12) eine Konzentration an Dotierstoffatomen in einem Bereich 10¹⁷ bis 10¹⁹ cm^–3 aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Schritt des Erzeugens der Emitterschicht (22) ein Schritt des Reinigens des Emitterfensters (18) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt des Reinigens mittels einer Wasserstoffreinigung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halbleitermaterial der Emitterschicht ein Siliziummaterial ist, das polykristalline Halbleitermaterial der polykristallinen Schicht ein Polysiliziummaterial ist, und das Material der Basisregion ein SiGe-Material ist.
Emitterstruktur für einen Bipolartransistor, mit folgenden Merkmalen: einem Halbleitersubstrat (10) mit einer Basisregion (12), wobei durch eine Ausnehmung in einer auf dem Halbleitersubstrat (10) gebildeten Materialstruktur (14, 16) ein Emitterfenster (18) festgelegt ist, in dem ein Abschnitt der Basisregion (12) freiliegt; eine Emitterschicht (22) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten Halbleitermaterial, so daß der freiliegende Abschnitt der Basisregion (12) bedeckt ist; und eine polykristalline Schicht (24) aus einem mit Dotierstoffatomen dotierten, polykristallinen Halbleitermaterial, das auf der Emitterschicht (22) aufgebracht ist, so daß die Emitterschicht (22) zumindest teilweise bedeckt ist.
Emitterstruktur nach Anspruch 20, wobei die Emitterschicht (22) eine Dicke in einem Bereich von 1 – 200 nm und vorzugsweise in einem Bereich von 10 – 50 nm aufweist.
Emitterstruktur nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Emitterschicht (22) in einem Überdeckungsbereich mit dem freiliegenden Abschnitt der Basisregion (12) eine monokristalline Struktur aufweist.