DE102022123291A1 - Dotierungsprofilsteuerung in heteroübergang-bipolartransistor (hbt) - Google Patents

Dotierungsprofilsteuerung in heteroübergang-bipolartransistor (hbt) Download PDF

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Tatsuya Tominari
Jerald Rock
Hiroshi Yasuda
Wibo Van Noort
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Dotierungsprofilsteuerung in einem Heteroübergang-Bipolartransistor (HBT). Bei einem Beispiel beinhaltet eine Halbleitervorrichtungsstruktur ein Halbleitersubstrat und einen HBT. Der HBT beinhaltet ein Kollektorgebiet, ein Basisgebiet und ein Emittergebiet. Das Basisgebiet ist auf oder über dem Kollektorgebiet angeordnet. Das Emittergebiet ist auf oder über dem Basisgebiet angeordnet. Das Basisgebiet ist auf oder über dem Halbleitersubstrat angeordnet und beinhaltet eine heteroepitaktische Unterschicht. Die heteroepitaktische Unterschicht ist mit einem Dotierungsstoff dotiert. Ein Konzentrationsgradient des Dotierungsstoffs nimmt von einem Gebiet in einer Schicht angrenzend an die heteroepitaktische Unterschicht und über dieser liegend zu einer Spitzenkonzentration in der heteroepitaktischen Unterschicht zu, ohne zwischen dem Gebiet und der Spitzenkonzentration abzunehmen.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 63/246,066, eingereicht am 20. September 2021, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Ein Heteroübergang-Bipolartransistor (HBT: Heterojunction Bipolar Transistor) ist allgemein ein Bipolartransistor (BJT: Bipolar Junction Transistor), der unterschiedliche Halbleitermaterialien für das Emittergebiet und Basisgebiet implementiert. Das Emittergebiet mit einem unterschiedlichen Material als das Material des Basisgebiets erzeugt einen Heteroübergang in dem HBT. Ein HBT kann eine hohe Betriebsfrequenz aufweisen und kann daher in Schaltkreisen mit hoher Frequenz, wie etwa Hochfrequenz(HF)-Anwendungen, implementiert werden.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein hier beschriebenes Beispiel ist eine Halbleitervorrichtungsstruktur, die ein Halbleitersubstrat und einen Heteroübergang-Bipolartransistor beinhaltet. Der Heteroübergang-Bipolartransistor beinhaltet ein Kollektorgebiet, ein Basisgebiet und ein Emittergebiet. Das Basisgebiet ist auf oder über dem Kollektorgebiet angeordnet. Das Emittergebiet ist auf oder über dem Basisgebiet angeordnet. Das Basisgebiet ist auf oder über dem Halbleitersubstrat angeordnet und beinhaltet eine heteroepitaktische Unterschicht. Die heteroepitaktische Unterschicht ist mit einem Dotierungsstoff dotiert. Ein Konzentrationsgradient des Dotierungsstoffs nimmt von einem Gebiet in einer Schicht angrenzend an die heteroepitaktische Unterschicht und über dieser liegend zu einer Spitzenkonzentration in der heteroepitaktischen Unterschicht zu, ohne zwischen dem Gebiet und der Spitzenkonzentration abzunehmen.
  • Ein weiteres hier beschriebenes Beispiel ist ein Verfahren zur Halbleiterverarbeitung. Das Verfahren beinhaltet epitaktisches Aufwachsen einer ersten Unterschicht eines Basisgebiets auf oder über einem Kollektorgebiet, epitaktisches Aufwachsen einer zweiten Unterschicht des Basisgebiets auf oder über der ersten Unterschicht, und epitaktisches Aufwachsen einer dritten Unterschicht des Basisgebiets auf oder über der zweiten Unterschicht. Das Kollektorgebiet ist auf oder über einem Halbleitersubstrat angeordnet sein. Epitaktisches Aufwachsen der zweiten Unterschicht beinhaltet Dotieren der zweiten Unterschicht mit einem ersten Dotierungsstoff. Jede Unterschicht der ersten Unterschicht, der zweiten Unterschicht und der dritten Unterschicht wird epitaktisch einschließlich einer Halbleiterspezies aufgewachsen. Eine Konzentration der Halbleiterspezies in der ersten Unterschicht ist größer als eine Konzentration der Halbleiterspezies in der zweiten Unterschicht. Eine Konzentration der Halbleiterspezies in der dritten Unterschicht ist größer als die Konzentration der Halbleiterspezies in der zweiten Unterschicht.
  • Ein weiteres hier beschriebenes Beispiel ist ein Verfahren zur Halbleiterverarbeitung. Das Verfahren beinhaltet Bilden eines Kollektorgebiets auf oder über einem Halbleitersubstrat, Bilden eines Basisgebiets auf oder über dem Kollektorgebiet, und Bilden eines Emittergebiets auf oder über dem Basisgebiet. Das Bilden des Basisgebiets beinhaltet Bilden einer ersten Basisunterschicht auf oder über dem Kollektorgebiet, Bilden einer zweiten Basisunterschicht auf oder über der ersten Basisunterschicht, Bilden einer dritten Basisunterschicht auf oder über der zweiten Basisunterschicht, Bilden einer vierten Basisunterschicht auf oder über der dritten Basisunterschicht, Bilden einer fünften Basisunterschicht auf oder über der vierten Basisunterschicht, und Bilden einer Kappenunterschiecht auf oder über der fünften Basisunterschicht. Ein Material des Kollektorgebiets ist Silicium. Ein Material der ersten Basisunterschicht ist Siliciumgermanium. Ein Material der zweiten Basisunterschicht ist Siliciumgermanium. Eine Konzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht ist größer als eine Konzentration von Germanium in der ersten Basisunterschicht. Ein Material der dritten Basisunterschicht ist Siliciumgermanium. Eine Konzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht ist kleiner als die Konzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht. Epitaktisches Aufwachsen der dritten Basisunterschicht beinhaltet Dotieren der dritten Basisunterschicht mit Phosphor. Ein Material der vierten Basisunterschicht ist Siliciumgermanium. Eine Konzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht ist größer als die Konzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht. Ein Material der fünften Basisunterschicht ist Siliciumgermanium. Eine Konzentration von Germanium in der fünften Basisunterschicht ist kleiner als die Konzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht. Ein Material der Kappenunterschicht ist Silicium.
  • Die vorhergehende Kurzdarstellung umreißt verschiedene Merkmale von Beispielen der vorliegenden Offenbarung eher breit, damit die folgende ausführliche Beschreiung besser zu verstehen ist. Zusätzliche Merkmale und Vorteile solcher Beispiele werden nachfolgend beschrieben. Die beschriebenen Beispiele können leicht als eine Grundlage zum Modifizieren oder Gestalten anderer Beispiele verwendet werden, die innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche liegen.
  • Figurenliste
  • Damit die Art der oben genannten Merkmale im Detail verstanden werden kann, wird Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen, in denen gilt:
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtungsstruktur gemäß manchen Beispielen.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtungsstruktur gemäß manchen Beispielen.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht einer geschichteten Struktur eines Basisgebiets gemäß manchen Beispielen.
    • 4 und 5 sind Diagramme, die unterschiedliche Zielkonzentrationsprofile von Germanium innerhalb der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen darstellen.
    • 6 und 7 sind Diagramme, die Zielkonzentrationsprofile von Phosphor bzw. Kohlenstoff innerhalb der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen darstellen.
    • 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen.
    • 9 ist ein Diagramm, das Konzentrationsgradienten von Germanium, Phosphor und Kohlenstoff innerhalb der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen darstellt.
    • 10 ist ein Diagramm, das Konzentrationsgradienten von Germanium, Phosphor, Kohlenstoff und Bor innerhalb eines Kollektorgebiets, Basisgebiets und Emittergebiets gemäß manchen Beispielen darstellt.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht einer heteroepitaktischen Basisunterschicht, die innerhalb der geschichteten Struktur resultiert, gemäß manchen Beispielen.
    • 12 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bilden der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen.
  • Die Zeichnungen und die begleitende ausführliche Beschreibung sind zum Verständnis von Merkmalen verschiedener Beispiele bereitgestellt und beschränken den Schutzumfang der angehängten Ansprüche nicht. Die Beispiele, die in den Zeichnungen veranschaulicht und in der begleitenden ausführlichen Beschreibung beschrieben sind, können leicht als eine Grundlage zum Modifizieren oder Gestalten anderer Beispiele verwendet werden, die innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche liegen. Identische Bezugsziffern können, wenn möglich, verwendet werden, um identische Elemente zu bezeichnen, die zwischen Zeichnungen gemein sind. Die Figuren sind so gezeichnet, dass sie relevante Elemente oder Merkmale klar veranschaulichen, und sind nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Verschiedene Merkmale sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Ein veranschaulichtes Beispiel weist möglicherweise nicht sämtliche gezeigten Aspekte oder Vorteile auf. Ein Aspekt oder ein Vorteil, der in Verbindung mit einem speziellen Beispiel beschrieben ist, ist nicht zwingend auf dieses Beispiel beschränkt und kann in beliebigen anderen Beispiel umgesetzt werden, selbst dann, wenn dies nicht so veranschaulicht ist oder wenn dies nicht so explizit beschrieben ist. Ferner können hier beschriebene Verfahren in einer speziellen Reihenfolge von Vorgängen beschrieben sein, aber andere Verfahren gemäß anderen Beispielen können in verschiedenen anderen Reihenfolgen (z. B. einschließlich einer anderen seriellen oder parallelen Durchführung verschiedener Vorgänge) mit mehr oder weniger Vorgängen durchgeführt werden.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Dotierungsprofilsteuerung in einem Heteroübergang-Bipolartransistor (HBT). Verfahren zur Halbleiterverarbeitung zum Fertigen eines HBT sowie eine Halbleitervorrichtungsstruktur zum Implementieren eines HBT sind beschrieben. Verschiedene hier beschriebene Beispiele können ein spezielles Materialsystem und spezielle Dotierungsstoffe implementieren. Zum Beispiel implementieren manche Beispiele ein Silicium(Si)-Emittergebiet und eine Siliciumgermanium(SiGe)-Basisunterschicht (nachfolgend der Einfachheit halber „Si/SiGe-System“), die mit Phosphor (P) oder Arsen (As) dotiert ist, um einen HBT zu erzielen. Daher erzielen diese Beispiele einen p-Typ-n-Typ-p-Typ(pnp)-HBT. Es wird angemerkt, dass hier beschriebene Aspekte allgemeiner auf unterschiedliche Materialsysteme und unterschiedliche Dotierungsstoffe zutreffen können.
  • Es wurde beobachtet, dass Si/SiGe-Systeme für HBTs eine hohe Betriebsgeschwindigkeit haben. Eine höhere Konzentration von Germanium in der Siliciumgermaniumbasisunterschicht kann zu einer höheren Stromverstärkung führen und ein steileres Germaniumkonzentrationsprofil kann ein starkes Driftfeld zum Verbessern einer Vorrichtungsgeschwindigkeit erzielen. Ferner kann eine Phosphordotierung mit einer hohen Konzentration in der Siliciumgermaniumbasisunterschicht eine schmale Breite aufweisen, ohne dass dies zu einem Durchgriff führt.
  • Es wurde beobachtet, dass eine Verarbeitung zum Implementieren eines Si/SiGe-Systems, das mit Phosphor für einen HBT dotiert ist, Herausforderungen bezüglich des Phosphorkonzentrationsprofils aufweist. Zuerst kann eine Segregationsdiffusion von Phosphor bewirken, dass Phosphor von einer Siliciumgermaniumschicht, die eine höhere Germaniumkonzentration aufweist, zu einer Grenzfläche zwischen (i) dieser Siliciumgermaniumschicht und (ii) einer Siliciumschicht oder einer anderen Siliciumgermaniumschicht (oder Unterschicht) diffundiert, die eine niedrigere Germaniumkonzentration aufweist. Eine Segregationsdiffusion von Phosphor kann während einer Verarbeitung bei einer beliebigen Temperatur stattfinden, selbst bei einer niedrigen Temperatur. Eine Segregationsdiffusion von Phosphor kann besonders anschließend an eine Verarbeitung bei Temperaturen von mehr als 650 °C, wie etwa in einem Bereich von etwa 650 °C bis etwa 800 °C, beobachtet werden.
  • Als Nächstes wurde beobachtet, dass eine Oberflächensegregation von Phosphor während eines epitaktischen Wachstums einer Siliciumgermaniumschicht auftritt, die während des epitaktischen Wachstums in-situ mit Phosphor dotiert wird. Eine Oberflächensegregation während des epitaktischen Wachstums der Siliciumgermaniumschicht kann zu einer Akkumulation von Phosphor auf der oberen Oberfläche der Siliciumgermaniumschicht führen.
  • Außerdem wurde beobachtet, dass Phosphor eine relativ hohe Diffusionsmobilität in Siliciumgermanium aufweist. Insbesondere kann während Perioden hoher thermischer Belastung Phosphor relativ schnell diffundieren. Perioden hoher thermischer Belastung können während einer Verarbeitung nach einer Abscheidung der Siliciumgermaniumschicht auftreten, die mit Phosphor dotiert ist. Als ein Beispiel kann in CBiCMOS-Anwendungen (CBiCMOS: Complementary-Bipolar and Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor - Komplementär-Bipolar- und Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter) die mit Phosphor dotierte Siliciumgermaniumschicht einer Temperung unterzogen werden, wie etwa einer raschen thermischen Temperung (RTA: Rapid Thermal Anneal), die implementiert wird, um Dotierungsstoffe in CMOS-Komponenten zu aktivieren). Der HBT kann eine Reihe thermischer Belastungen nach der Bildung der Basis des HBT aufgrund einer Co-Integration anderer Vorrichtungen in einer CBiCMOS-Gestaltung erfahren.
  • Eine beliebige dieser Herausforderungen, und erst recht, wenn sie in irgendeiner Kombination auftreten, kann zu einer Spitzenkonzentration von Phosphor führen, die sich außerhalb der Siliciumgermaniumbasisunterschicht befindet. Dies kann zu einem pn-Übergang führen, der sich außerhalb der Siliciumgermaniumbasisunterschicht befindet, und Vorteile eines beabsichtigten Heteroübergangs werden möglicherweise nicht durch den HBT realisiert.
  • Verschiedene hier beschriebene Aspekte adressieren diese Herausforderungen. Ein beliebiger Aspekt kann einzeln oder in Kombination mit anderen implementiert werden, um eine oder mehrere der obigen Herausforderungen zu adressieren. Andere Herausforderungen können in Kontexten unterschiedlicher Dotierungsstoffe (z. B. Arsen (As)) und/oder anderer Materialsysteme durch Implementieren von hier beschriebenen Aspekten adressiert werden. Gemäß manchen Beispielen wird eine geschichtete Struktur abgeschieden, um ein Basisgebiet eines HBT zu bilden. Die geschichtete Struktur beinhaltet wenigstens drei Unterschichten, die sequentiell epitaktisch aufgewachsen werden (z. B. wird die zweite Unterschicht epitaktisch auf der ersten Unterschicht aufgewachsen und wird die dritte Unterschicht epitaktisch auf der zweiten Unterschicht aufgewachsen. Diffusion von Spezies in der geschichteten Struktur kann zu einem Fehlen einer klaren Abgrenzung zwischen den Unterschichten führen und kann dazu führen, dass eine allgemeinere heteroepitaktische Schicht oder Unterschicht aus den Unterschichten der geschichteten Struktur gebildet wird.
  • Um eine Segregationsdiffusion zu adressieren, wird das epitaktische Wachstum jeder Unterschicht der ersten, zweiten und dritten Unterschicht implementiert, um eine erste, zweite bzw. dritte Konzentration einer Halbleiterspezies der jeweiligen Unterschicht (z. B. Germanium mit Bezug auf die zuvor beschriebenen Herausforderungen) zu erzielen. Ferner wird die zweite Unterschicht mit einem Dotierungsstoff (z. B. Phosphor mit Bezug auf die zuvor beschriebenen Herausforderungen) während des epitaktischen Wachstums der zweiten Unterschicht in-situ dotiert und werden die erste und dritte Unterschicht möglicherweise nicht mit dem Dotierungsstoff während des jeweiligen epitaktischen Wachstums von jeder in-situ dotiert. Die Konzentration der Halbleiterspezies in jeder Unterschicht der ersten und dritten Unterschicht ist größer als die Konzentration der Halbleiterspezies in der zweiten Unterschicht (z. B. umgangssprachlich als ein „Kamelrücken“-Profil bezeichnet, das ein Kamelrückengermaniumprofil mit Bezug auf die zuvor beschriebenen Herausforderungen sein kann). In den zuvor beschriebenen Si/SiGe-Systemen kann das Implementieren der Konzentration von Germanium in einer solchen geschichteten Struktur bewirken, dass der Dotierungsstoff (z. B. Phosphor) in einer Unterschicht mit einer geringeren Germaniumkonzentration angeordnet wird, wo diese Unterschicht an Unterschichten mit höheren Germaniumkonzentrationen angrenzt. Daher können diese Grenzflächen dabei helfen, den Dotierungsstoff auf die zweite Unterschicht zu begrenzen und eine Segregationsdiffusion außerhalb einer heteroepitaktischen Schicht zu reduzieren.
  • Um eine Oberflächensegregation zu adressieren, kann ein epitaktisches Wachstum der zweiten Unterschicht (die mit dem Dotierungsstoff dotiert ist) und der dritten Unterschicht bei einer Temperatur gleich oder kleiner als 650 °C, oder insbesondere gleich oder kleiner als 600 °C durchgeführt werden. Insbesondere kann das epitaktische Wachstum der zweiten und dritten Unterschicht bei einer Temperatur von 570 °C durchgeführt werden. Das Reduzieren der Temperatur des epitaktischen Wachstums kann das Auftreten einer Oberflächensegregation reduzieren. Außerdem kann das epitaktische Wachstum der zweiten und dritten Unterschicht ein selektives epitaktisches Wachstum (SEG: Selective Epitaxial Growth) sein, das ein Ätzmittelgas (z. B. Salzsäure (HCl)) verwendet. Die Temperatur, bei der das epitaktische Wachstum durchgeführt wird, kann bis zu 650 °C mit dem erhöhten Ätzmittelgasfluss sein. Erhöhen einer Durchflussrate des Ätzmittelgases (z. B. unabhängig von der Temperatur) kann eine Akkumulation des Dotierungsstoffes auf der freigelegten Oberfläche entfernen, wodurch eine Akkumulation des Dotierungsstoffes auf epitaktischen Wachstumsoberflächen reduziert wird.
  • Um eine hohe Diffusionsmobilität zu adressieren, können die erste und dritte Unterschicht und möglicherweise die zweite Unterschicht mit Kohlenstoff dotiert werden, wie etwa durch In-situ-Dotierung während des epitaktischen Wachstums. Die Anwesenheit von Kohlenstoff kann eine Diffusion anderer Dotierungsstoffe, wie etwa von Phosphor, reduzieren. Daher kann Kohlenstoff in der ersten und dritten Unterschicht eine Diffusion des Dotierungsstoffs aus der zweiten Unterschicht heraus reduzieren.
  • Beliebige dieser Aspekte einzeln oder zusammen mit einem oder mehreren Aspekten können ein Konzentrationsprofil des Dotierungsstoffs mit einer Spitzenkonzentration innerhalb der resultierenden heteroepitaktischen Schicht oder Unterschicht erzielen und können die Wahrscheinlichkeit davon, dass eine Spitzenkonzentration des Dotierungsstoffs außerhalb der heteroepitaktischen Schicht oder Unterschicht liegt (diese Spitzenkonzentration würde dazu führen, dass ein pn-Übergang ungeeignet außerhalb der heteroepitaktischen Schicht liegt), reduzieren oder dies vollständig vermeiden. Außerdem kann mit Bezug auf Si/SiGe-Systeme eine höhere Konzentration von Germanium in einer siliciumgermaniumbasierten Unterschicht erzielt werden, so dass der HBT eine erhöhte Betriebsgeschwindigkeit haben kann. Wie zuvor angemerkt, können die zuvor beschriebenen Aspekte gegebenenfalls in einem beliebigen Materialsystem und/oder beliebigen Dotierungsstoffen implementiert werden.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtungsstruktur 100 gemäß manchen Beispielen. Die Halbleitervorrichtungsstruktur 100 ist oder beinhaltet bei diesem Beispiel ein(en) Bipolartransistor, wie etwa ein(en) HBT. Die Halbleitervorrichtungsstruktur 100 ist allgemein gezeigt, um hier beschriebene Aspekte nicht zu verschleiern. Insbesondere kann eine Reihe unterschiedlicher dielektrischer Schichten oder Strukturen in manchen Fällen als eine einzige Schicht oder Struktur veranschaulicht und beschrieben sein. Es wird angemerkt, dass in solchen Fällen solche mehreren unterschiedlichen dielektrischen Schichten oder Strukturen innerhalb mancher Beispiele vorgesehen sind.
  • Die Halbleitervorrichtungsstruktur 100 beinhaltet ein Halbleitersubstrat 102. Das Halbleitersubstrat 102 kann ein Volumenhalbleitermaterial, ein Halbleiter-auf-Isolator (SOI) oder ein beliebiges anderes geeignetes Halbleitersubstrat sein und das Halbleitermaterial des Halbleitersubstrats 102 kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Bei manchen Beispielen ist das Halbleitersubstrat 102 ein Siliciumsubstrat, das aus einem Volumensiliciumwafer bei dem Abschluss einer Halbleiterverarbeitung vereinzelt werden kann.
  • Isolationsgebiete 104 sind in dem Halbleitersubstrat 102 angeordnet, und jedes Isolationsgebiet 104 erstreckt sich wenigstens von einer Oberseite (z. B. auf und/oder in der Vorrichtungen gebildet werden) des Halbleitersubstrats 102 bis zu einer gewissen Tiefe in dem Halbleitersubstrat 102. Die Isolationsgebiete 104 können Flachgrabenisolationen (STIs), Tiefgrabenisolationen (DTIs), eine lokale Oxidation eines Halbleiters (LOCOS) oder dergleichen sein. Jedes Isolationsgebiet 104 beinhaltet ein dielektrisches Material, wie etwa ein Oxid, ein Nitrid, dergleichen oder eine Kombination daraus. Ein oder mehrere Isolationsgebiete 104 definieren einen aktiven Bereich auf dem Halbleitersubstrat 102, auf, über und/oder in dem eine Halbleitervorrichtung zu bilden ist.
  • Ein Kollektorgebiet 106 ist auf dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats 102 angeordnet. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist das Kollektorgebiet 106 ein Halbleitermaterial, das epitaktisch auf oder über dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats 102 aufgewachsen ist. Bei anderen Beispielen kann das Kollektorgebiet 106 vollständig in dem Halbleitersubstrat 102 (z. B. ohne ein epitaktisch aufgewachsenes Material, das einen Teil des Kollektorgebiets 106 bildet) oder wenigstens teilweise in dem Halbleitersubstrat 102 angeordnet sein. Das Halbleitermaterial des Kollektorgebiets 106 ist kristallin (z. B. monokristallin) und kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Bei manchen Beispielen ist oder beinhaltet das Kollektorgebiet 106 Silicium, das epitaktisch durch SEG auf dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats 102 aufgewachsen ist. Epitaktisches Wachstum kann dazu führen, dass Facetten als Seitenwandoberflächen des epitaktisch aufgewachsenen Materials gebildet werden. Die Bildung von Facetten kann von den epitaktischen Wachstumsbedingungen und der Orientierung der kristallinen Oberfläche, auf der das epitaktisch aufgewachsene Material aufgewachsen wird, abhängen.
  • Die Isolationsgebiete 108, 109 sind in dem Kollektorgebiet 106 angeordnet und/oder definieren dieses. Das Isolationsgebiet 108 erstreckt sich von einer Oberfläche des Kollektorgebiets 106 gegenüber von dem Halbleitersubstrat 102 bis zu einer gewissen Tiefe in dem Kollektorgebiet 106. Die Isolationsgebiete 109 definieren lateral das Kollektorgebiet 106 und befinden sich oberhalb der Isolationsgebiete 104 in dem Halbleitersubstrat 102. Die Isolationsgebiete 108, 109 können eine STI, DTI oder dergleichen sein. Die Isolationsgebiete 108, 109 beinhalten jeweils ein dielektrisches Material, wie etwa ein Oxid, ein Nitrid, dergleichen oder eine Kombination daraus.
  • Eine erste dielektrische Schicht 110 ist über den Isolationsgebieten 108, 109 und dem Kollektorgebiet 106 angeordnet. Wie zuvor angemerkt, kann die erste dielektrische Schicht 110 mehrere dielektrische Schichten, wie etwa eine Ätzstoppschicht (z. B. Siliciumnitrid (SiN) oder dergleichen), die konform entlang freigelegter Oberseiten- und Seitenwandoberflächen angeordnet ist, und ein Zwischenschichtdielektrikum (z. B. ein Oxid oder dergleichen), das auf der Ätzstoppschicht angeordnet ist, beinhalten. Die erste dielektrische Schicht 110 kann durch einen beliebigen geeigneten Abscheidungsprozess abgeschieden werden. Die erste dielektrische Schicht 110 weist eine planare obere Oberfläche (z. B. fern von dem Halbleitersubstrat 102) auf. Die planare obere Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 110 kann durch Verwenden eines Planarisierungsprozesses, wie etwa chemisch-mechanisches Polieren (CMP), der an der ersten dielektrischen Schicht 110 durchgeführt wird, erzielt werden. Eine Öffnung wird durch die erste dielektrische Schicht 110 zu dem Kollektorgebiet 106 angeordnet. Die Öffnung kann unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzprozessen gebildet werden.
  • Ein Basisgebiet 112 wird auf dem Kollektorgebiet 106 und in der Öffnung durch die erste dielektrische Schicht 110 angeordnet. Wie nachfolgend beschrieben, beinhaltet das Basisgebiet 112 mehrere Halbleiterunterschichten, die sequentiell (z. B. durch SEG) in der Öffnung durch die erste dielektrische Schicht 110 abgeschieden werden. Das Halbleitermaterial jeder Unterschicht des Basisgebiets 112 ist kristallin (z. B. monokristallin) und kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Wie ebenfalls nachfolgend beschrieben, kann eine Verarbeitung anschließend an die Abscheidung der Schichten des Basisgebiets 112 (z. B. Hochtemperaturverarbeitung, wie etwa eine Temperung) zu einer Diffusion verschiedener Spezies jener Schichten führen, was dazu führen kann, dass eine Abgrenzung zwischen Schichten verschleiert oder entfernt wird.
  • Ein extrinsisches Gebiet 116 ist auf dem Basisgebiet 112 (z. B. auf einer oberen Oberfläche und/oder Facetten des Basisgebiets 112) und auf der oberen Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 110 angeordnet. Das extrinsische Gebiet 116 ist ein leitfähiges Material zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zu dem Basisgebiet 112. Das extrinsische Gebiet 116 ist bei manchen Beispielen ein dotiertes Halbleitermaterial, wie etwa dotiertes Polysilicium oder dotiertes amorphes Silicium. Das extrinsische Gebiet 116 kann durch einen beliebigen geeigneten Abscheidungsprozess abgeschieden und durch Fotolithografie und Ätzen strukturiert werden. Eine Öffnung wird durch das extrinsische Gebiet 116 zu dem Basisgebiet 112 angeordnet. Die Öffnung kann unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzprozessen gebildet werden.
  • Ein dielektrischer Abstandshalter 118 wird entlang der Seitenwände der Öffnung durch das extrinsische Gebiet 116 und auf dem Basisgebiet 112 angeordnet. Der dielektrische Abstandshalter 118 kann durch konformes Abscheiden einer oder mehrerer dielektrischer Schichten in der Öffnung und Ätzen (z. B. anisotropes Ätzen) der einen oder mehreren dielektrischen Schichten derart, dass der dielektrische Abstandshalter 118 zurückbleibt, gebildet werden. Daher wird eine Öffnung zu dem Basisgebiet 112 auch durch den dielektrischen Abstandshalter 118 angeordnet. Der dielektrische Abstandshalter 118 kann ein beliebiges geeignetes dielektrisches Material, wie etwa Siliciumnitrid (SiN), Siliciumoxid (SiO), eine Kombination daraus oder dergleichen, sein oder beinhalten.
  • Ein Emittergebiet 120 wird in der Öffnung durch den dielektrischer Abstandshalter 118 und auf dem Basisgebiet 112 angeordnet. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist das Emittergebiet 120 ein Halbleitermaterial, das epitaktisch auf dem Basisgebet 112 aufgewachsen ist. Das Halbleitermaterial des Emittergebiets 120 ist kristallin (z. B. monokristallin) und kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Bei manchen Beispielen ist oder beinhaltet das Emittergebiet 120 Silicium, das epitaktisch durch SEG auf dem Basisgebiet 112 und in der Öffnung durch den dielektrischen Abstandshalter 118 aufgewachsen wird.
  • Ein Füllmaterial 122 wird auf dem Emittergebiet 120 angeordnet und füllt die Öffnung durch den dielektrischen Abstandshalter 118. Das Füllmaterial 122 kann ein leitfähiges Material (wie etwa ein dotiertes Halbleitermaterial, wie dotiertes Polysilicium oder dotiertes amorphes Silicium) oder ein dielektrisches Material sein. Das Füllmaterial 122 kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Abscheidungsprozesses abgeschieden werden.
  • Eine zweite dielektrische Schicht 130 ist über dem extrinsischen Gebiet 116, dem dielektrischen Abstandshalter 118, dem Füllmaterial 122 und der ersten dielektrischen Schicht 110 angeordnet. Wie zuvor angemerkt, kann die zweite dielektrische Schicht 130 mehrere dielektrische Schichten, wie etwa eine Ätzstoppschicht (z. B. Siliciumnitrid (SiN) oder dergleichen), die konform entlang freigelegter Oberseiten- und Seitenwandoberflächen angeordnet ist, und ein Zwischenschicht- oder Zwischenmetalldielektrikum (z. B. ein Oxid oder dergleichen), das auf der Ätzstoppschicht angeordnet ist, beinhalten. Die zweite dielektrische Schicht 130 kann durch einen beliebigen geeigneten Abscheidungsprozess abgeschieden werden. Die zweite dielektrische Schicht 130 weist eine planare obere Oberfläche (z. B. fern von dem Halbleitersubstrat 102) auf. Die planare obere Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 130 kann durch Verwenden eines Planarisierungsprozesses, wie etwa CMP, an der zweiten dielektrischen Schicht 130 erzielt werden.
  • Ein Kollektorkontakt 132 wird durch die zweite dielektrische Schicht 130 und die erste dielektrische Schicht 110 angeordnet und kontaktiert das Kollektorgebiet 106. Eine Öffnung, durch die zweite dielektrische Schicht 130 und die erste dielektrische Schicht 110 kann unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzprozessen gebildet werden. Der Kollektorkontakt 132 kann dann in der Öffnung gebildet werden. Der Kollektorkontakt 132 kann ein Metallhalbleitergebiet (z. B. ein Silicid) an der Grenzfläche zwischen dem Kollektorkontakt 132 und dem Kollektorgebiet 106 beinhalten. Der Kollektorkontakt 132 kann eine oder mehrere Barriere- und/oder Haftschichten (z. B. Titannitrid, Tantalnitrid, dergleichen oder eine Kombination daraus) konform in der Öffnung beinhalten und kann ein leitfähiges Füllmaterial (z. B. ein Metall, wie etwa Wolfram (W), Kupfer (Cu), eine Kombination daraus oder dergleichen) beinhalten.
  • Ein Basiskontakt 134 wird durch die zweite dielektrische Schicht 130 angeordnet und kontaktiert das extrinsische Gebiet 116. Daher ist der Basiskontakt 134 elektrisch mit dem Basisgebiet 112 verbunden. Eine Öffnung durch die zweite dielektrische Schicht 130 kann unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzprozessen gebildet werden. Der Basiskontakt 134 kann dann ähnlich dem Kollektorkontakt 132 in der Öffnung gebildet werden.
  • Ein Emitterkontakt 136 wird durch die zweite dielektrische Schicht 130 angeordnet und kontaktiert das Emittergebiet 120 und/oder das Füllmaterial 122. Falls das Füllmaterial 122 leitfähig ist, kann der Emitterkontakt 136 das Füllmaterial 122 ohne Kontaktieren des Emittergebiets 120 kontaktieren und kann elektrisch mit dem Emittergebiet 120 verbunden sein. Eine Öffnung durch die zweite dielektrische Schicht 130 und/oder das Füllmaterial 122 kann unter Verwendung von Fotolithografie und Ätzprozessen gebildet werden. Der Emitterkontakt 136 kann dann ähnlich dem Kollektorkontakt 132 in der Öffnung gebildet werden.
  • Wie zuvor angemerkt, ist oder beinhaltet die Halbleitervorrichtungsstruktur 100 bei manchen Beispielen ein(en) Bipolartransistor und insbesondere ein(en) HBT. Eine anschließende Beschreibung beschreibt Prozesse und Materialien zum Bilden des in 1 veranschaulichten Basisgebiets 112. Bei anderen Beispielen können das Kollektorgebiet 106, das Basisgebiet 112 und das Emittergebiet 120 in eine andere Halbleitervorrichtungsstruktur eingebunden werden. Ferner beschreibt eine anschließende Beschreibung eine pnp-HBT-Struktur, obwohl bei anderen Beispielen eine npn-HBT-Struktur unter Verwendung hier beschriebener Aspekte implementiert werden kann.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtungsstruktur 200 gemäß manchen Beispielen. Die Halbleitervorrichtungsstruktur 200 ist oder beinhaltet bei diesem Beispiel ein(en) Bipolartransistor, wie etwa ein(en) HBT. Wie in 1, ist die Halbleitervorrichtungsstruktur 200 aus 2 allgemein gezeigt, um hier beschriebene Aspekte nicht zu verschleiern. Insbesondere kann eine Reihe unterschiedlicher dielektrischer Schichten oder Strukturen in manchen Fällen als eine einzige Schicht oder Struktur veranschaulicht und beschrieben sein. Es wird angemerkt, dass in solchen Fällen solche mehreren unterschiedlichen dielektrischen Schichten oder Strukturen innerhalb mancher Beispiele vorgesehen sind.
  • Die Halbleitervorrichtungsstruktur 200 beinhaltet ein Halbleitersubstrat 202, wie das Halbleitersubstrat 102 in 1. Isolationsgebiete 204, wie etwa DTIs, STIs oder dergleichen, sind in dem Halbleitersubstrat 202 angeordnet, und jedes Isolationsgebiet 204 erstreckt sich wenigstens von einer Oberseite (z. B. auf und/oder in welcher Vorrichtungen gebildet werden) des Halbleitersubstrats 202 bis zu einer gewissen Tiefe in dem Halbleitersubstrat 202. Die Isolationsgebiete 204 können wie die Isolationsgebiete 104 in 1 sein. Ein oder mehrere Isolationsgebiete 204 definieren einen aktiven Bereich auf dem Halbleitersubstrat 202, auf, über und/oder in dem eine Halbleitervorrichtung zu bilden ist.
  • Ein Kollektorgebiet 206 ist auf oder über dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats 202 angeordnet. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist das Kollektorgebiet 206 ein Halbleitermaterial, das epitaktisch auf oder über dem aktiven Bereich des Halbleitersubstrats 202 aufgewachsen ist. Bei anderen Beispielen kann das Kollektorgebiet 206 vollständig in dem Halbleitersubstrat 202 (z. B. ohne ein epitaktisch aufgewachsenes Material, das einen Teil des Kollektorgebiets 206 bildet) oder wenigstens teilweise in dem Halbleitersubstrat 202 angeordnet sein. Das Kollektorgebiet 206 kann wie das Kollektorgebiet 106 in 1 sein.
  • Die Isolationsgebiete 208, 210 (z. B. STIs oder dergleichen) sind in dem Kollektorgebiet 206 angeordnet und/oder definieren dieses. Das Isolationsgebiet 208 erstreckt sich von einer Oberfläche des Kollektorgebiets 206 gegenüber von dem Halbleitersubstrat 202 bis zu einer gewissen Tiefe in dem Kollektorgebiet 206. Die Isolationsgebiete 210 definieren lateral das Kollektorgebiet 206 und befinden sich oberhalb der Isolationsgebiete 204 in dem Halbleitersubstrat 202. Die Isolationsgebiete 208, 210 können wie die Isolationsgebiete 108, 109 in 1 sein.
  • Ein Basisgebiet 212 ist auf oder über dem Kollektorgebiet 206 und wenigsten teilweise auf oder über dem Isolationsgebiet 208 und wenigstens einem der Isolationsgebiete 210 angeordnet. Wie nachfolgend beschrieben, beinhaltet das Basisgebiet 212 mehrere Halbleiterunterschichten, die sequentiell auf oder über dem Kollektorgebiet 206 und wenigsten teilweise auf oder über dem Isolationsgebiet 208 und wenigstens einem der Isolationsgebiete 210 abgeschieden sind (z. B. durch ein flächendeckendes epitaktisches Wachstum). Das Basisgebiet 212 kann zum Beispiel durch eine flächendeckende Abscheidung epitaktisch aufgewachsen und unter Verwendung von Fotolithografietechniken geätzt werden, um das Basisgebiet 212 mit der in 2 gezeigten Struktur zu bilden. Das Halbleitermaterial jeder Unterschicht des Basisgebiets 212 ist kristallin (z. B. monokristallin) und kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Wie ebenfalls nachfolgend beschrieben, kann eine Verarbeitung anschließend an die Abscheidung der Schichten des Basisgebiets 212 (z. B. Hochtemperaturverarbeitung, wie etwa eine Temperung) zu einer Diffusion verschiedener Spezies jener Schichten führen, was dazu führen kann, dass eine Abgrenzung zwischen Schichten verschleiert oder entfernt wird.
  • Eine erste dielektrische Schicht 214 ist auf oder über den Isolationsgebieten 210 und wenigstens teilweise auf oder über dem Kollektorgebiet 206 angeordnet. Wie zuvor angemerkt, kann die erste dielektrische Schicht 214 mehrere dielektrische Schichten, wie etwa eine Ätzstoppschicht (z. B. Siliciumnitrid (SiN) oder dergleichen), die konform entlang freigelegter Oberseiten- und Seitenwandoberflächen angeordnet ist, und ein Zwischenschichtdielektrikum (z. B. ein Oxid oder dergleichen), das auf der Ätzstoppschicht angeordnet ist, beinhalten. Die erste dielektrische Schicht 214 kann durch einen beliebigen geeigneten Abscheidungsprozess abgeschieden werden. Jeweilige obere Oberflächen der ersten dielektrischen Schicht 214 und des Basisgebiets 212 sind im Wesentlichen koplanar. Zum Beispiel kann ein Planarisierungsprozess, wie etwa CMP, durchgeführt werden, um die erste dielektrische Schicht 214 und das Basisgebiet 212 zu planarisieren.
  • Ein Emittergebiet 220 ist auf oder über dem Basisgebiet 212 angeordnet. Bei dem veranschaulichten Beispiel ist das Emittergebiet 220 ein Halbleitermaterial, das epitaktisch auf dem Basisgebet 212 aufgewachsen ist. Das Halbleitermaterial des Emittergebiets 220 ist kristallin (z. B. monokristallin) und kann Silicium (Si), Siliciumgermanium (SiGe), dergleichen oder eine Kombination daraus sein oder beinhalten. Bei manchen Beispielen ist oder beinhaltet das Emittergebiet 220 zum Beispiel Silicium, das durch einen flächendeckenden epitaktischen Wachstumsprozess auf dem Basisgebiet 212 aufgewachsen und unter Verwendung von Fotolithografietechniken geätzt wird, um das Emittergebiet 220 mit der in 2 gezeigten Struktur zu bilden.
  • Eine zweite dielektrische Schicht 230 ist auf oder über der dielektrischen Schicht 214, dem Basisgebiet 212 und dem Emittergebiet 220 angeordnet. Wie zuvor angemerkt, kann die zweite dielektrische Schicht 230 mehrere dielektrische Schichten, wie etwa eine Ätzstoppschicht (z. B. Siliciumnitrid (SiN) oder dergleichen), die konform entlang freigelegter Oberseiten- und Seitenwandoberflächen angeordnet ist, und ein Zwischenschicht- oder Zwischenmetalldielektrikum (z. B. ein Oxid oder dergleichen), das auf der Ätzstoppschicht angeordnet ist, beinhalten. Die zweite dielektrische Schicht 230 kann durch einen beliebigen geeigneten Abscheidungsprozess abgeschieden werden. Die zweite dielektrische Schicht 230 weist eine planare obere Oberfläche (z. B. fern von dem Halbleitersubstrat 202) auf. Die planare obere Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 230 kann durch Verwenden eines Planarisierungsprozesses, wie etwa CMP, an der zweiten dielektrischen Schicht 230 erzielt werden.
  • Ein Kollektorkontakt 232 wird durch die zweite dielektrische Schicht 230 und die erste dielektrische Schicht 214 angeordnet und kontaktiert das Kollektorgebiet 206. Der Kollektorkontakt 232 ist elektrisch mit dem Kollektorgebiet 206 verbunden. Ein Basiskontakt 234 ist durch die zweite dielektrische Schicht 230 angeordnet und kontaktiert das Basisgebiet 212. Daher ist der Basiskontakt 234 elektrisch mit dem Basisgebiet 212 verbunden. Ein Emitterkontakt 236 ist durch die zweite dielektrische Schicht 230 angeordnet und kontaktiert das Emittergebiet 220. Daher ist der Emitterkontakt 236 elektrisch mit dem Emittergebiet 220 verbunden. Der Kollektorkontakt 232, Basiskontakt 234 und Emitterkontakt 236 können wie der Kollektorkontakt 132, Basiskontakt 134 und Emitterkontakt 136 in 1 gebildet werden.
  • Wie zuvor angemerkt, ist oder beinhaltet die Halbleitervorrichtungsstruktur 200 bei manchen Beispielen ein(en) Bipolartransistor und insbesondere ein(en) HBT. Eine anschließende Beschreibung beschreibt Prozesse und Materialien zum Bilden des in 2 veranschaulichten Basisgebiets 212. Bei anderen Beispielen können das Kollektorgebiet 206, das Basisgebiet 212 und das Emittergebiet 220 in eine andere Halbleitervorrichtungsstruktur eingebunden werden. Ferner beschreibt eine anschließende Beschreibung eine pnp-HBT-Struktur, obwohl bei anderen Beispielen eine npn-HBT-Struktur unter Verwendung hier beschriebener Aspekte implementiert werden kann.
  • 3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer geschichteten Struktur eines Basisgebiets 312 gemäß manchen Beispielen. Eine erste Basisunterschicht 332 des Basisgebiets 312 ist auf oder über einem Kollektorgebiet 306 angeordnet. Eine zweite Basisunterschicht 334 des Basisgebiets 312 ist auf oder über der ersten Basisunterschicht 332 angeordnet. Eine dritte Basisunterschicht 336 des Basisgebiets 312 ist auf oder über der zweiten Basisunterschicht 334 angeordnet. Eine vierte Basisunterschicht 338 des Basisgebiets 312 ist auf oder über der dritten Basisunterschicht 336 angeordnet. Eine fünfte Basisunterschicht 340 des Basisgebiets 312 ist auf oder über der vierten Basisunterschicht 338 angeordnet. Eine Kappenunterschicht 342 des Basisgebiets 312 ist auf oder über der vierten Basisunterschicht 338 angeordnet. Das Emittergebiet 320 ist auf oder über der Kappenunterschicht 342 angeordnet.
  • Das Kollektorgebiet 306, das Basisgebiet 312 und das Emittergebiet 320 aus 3 können bei manchen Beispielen das Kollektorgebiet 106, das Basisgebiet 112 bzw. das Emittergebiet 120 in 1 sein. Das Kollektorgebiet 306, das Basisgebiet 312 und das Emittergebiet 320 aus 3 können bei manchen Beispielen das Kollektorgebiet 206, das Basisgebiet 212 bzw. das Emittergebiet 220 in 2 sein.
  • Die erste Basisunterschicht 332 wist eine Dicke 352 (z. B. in einer Richtung normal zu der Hauptoberfläche des Halbleitersubstrats 102) auf. Die zweite Basisunterschicht 334 weist eine Dicke 354 auf. Die dritte Basisunterschicht 336 weist eine Dicke 356 auf. Die vierte Basisunterschicht 338 weist eine Dicke 358 auf. Die fünfte Basisunterschicht 340 weist eine Dicke 360 auf. Die Kappenunterschicht 342 weist eine Dicke 362 auf.
  • Bei manchen Beispielen sind die Dicken 354, 356, 358 der zweiten, dritten und vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 näherungsweise gleich. Bei manchen Beispielen sind die Dicken 352, 360 der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 näherungsweise gleich. Bei manchen Beispielen ist jede der Dicken 354, 356, 358 der zweiten, dritten und vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 kleiner als jede der Dicken 352, 360 der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340. Die Dicke 362 der Kappenunterschicht 342 ist bei manchen Beispielen größer als die Dicken 352, 354, 356, 358, 360. Bei manchen Beispielen können die Dicken 354, 356, 358 der zweiten, dritten und vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 in einem Bereich von etwa 2 nm bis etwa 10 nm liegen. Bei manchen Beispielen können die Dicken 352, 360 der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 in einem Bereich von etwa 5 nm bis etwa 40 nm liegen. Bei manchen Beispielen kann die Dicke 362 der Kappenunterschicht 342 in einem Bereich von etwa 10 nm bis etwa 50 nm liegen. Obwohl verschiedene Dicken und Beziehungen zwischen Dicken von Schichten als Beispiele gegeben wurden, kann eine beliebige geeignete Dicke für eine gegebene Unterschicht implementiert werden.
  • Die Basisunterschichten 332, 334, 336, 338, 340 und die Kappenunterschicht 342 sind jeweils ein geeignetes Halbleitermaterial und sind jeweils auch kristallin (z. B. monokristallin). Die Basisunterschichten 332, 334, 336, 338, 340 können auch mit geeigneten Dotierungsstoffen dotiert sein. Die Basisunterschichten 332, 334, 336, 338, 340 werden mit wenigstens einer Halbleiterspezies, die verschieden von dem Kollektorgebiet 306, der Kappenunterschicht 342 und/oder dem Emittergebiet 320 verschieden ist oder darin allgemein nicht enthalten ist, abgeschieden (z. B. epitaktisch aufgewachsen). Die wenigstens eine Halbleiterspezies führt dazu, dass die Basisunterschichten 332, 334, 336, 338, 340 (oder eine resultierende heteroepitaktische Schicht, wie nachfolgend beschrieben) einen Heteroübergang mit z. B. der Kappenunterschicht 342 und/oder dem Emittergebiet 320 bilden. Bei den Beispielen, die in dem Kontext von Si/SiGe-Systemen beschrieben sind, ist die Halbleiterspezies Germanium. Daher ist eine Beschreibung von Konzentrationen oder Konzentrationsgradienten in dem Kontext von Germanium unten allgemeiner auf eine Halbleiterspezies anwendbar. Gleichermaßen werden das Basisgebiet 312 und das Emittergebiet 320 mit Dotierungsstoffen dotiert, die einen pn-Übergang bei oder nahe einem Heteroübergang bilden. Bei den Beispielen, die im Kontext eines pnp-HBT (unter Verwendung des Si/SiGe-Systems) unten beschrieben sind, ist der Dotierungsstoff, der zum Dotieren einer oder mehrerer der Basisunterschichten 332, 334, 336, 338, 340 des Basisgebiets 312 verwendet wird, ein n-Typ-Dotierungsstoff und insbesondere Phosphor. Andere n-Typ-Dotierungsstoffe, wie etwa Arsen(As) in einem Si/SiGe-System oder andere n-Typ-Dotierungsstoffe für andere Materialsysteme, können zum Dotieren des Basisgebiets 312 verwendet werden. Bei anderen Beispielen kann in dem Kontext eines npn-HBT ein p-Typ-Dotierungsstoff (z. B. mit einem Leitfähigkeitstyp, der entgegengesetzt zu einem n-Typ-Dotierungsstoff ist) zum Dotieren des Basisgebiets 312 verwendet werden. Daher ist eine Beschreibung von Konzentrationen oder Konzentrationsgradienten in dem Kontext von Phosphor unten allgemeiner auf einen Dotierungsstoff (z. B. einen Leitfähigkeitsdotierungsstoff, wie etwa einen n-Typ-Dotierungsstoff oder einen p-Typ-Dotierungsstoff) anwendbar.
  • Bei manchen Beispielen sind die erste und zweite Basisunterschicht 332, 340 Siliciumgermanium, Si1-xGex, wobei 0 ≤ x ≤ 1 gilt; sind die zweite und vierte Basisunterschicht 334, 338 Siliciumgermanium, Si1-yGey, wobei 0 ≤ y ≤ 1 gilt; ist die dritte Basisunterschicht 336 Siliciumgermanium, Si1-zGez, wobei 0 ≤ z ≤ 1 gilt; und sind das Kollektorgebiet 306, die Kappenunterschicht 342 und das Emittergebiet 320 jeweils Silicium. Bei manchen Beispielen wird die dritte Basisunterschicht 336 mit Phosphor dotiert. Außerdem werden bei manchen Beispielen die zweite und vierte Basisunterschicht 334, 338 und möglicherweise die dritte Basisunterschicht 336 jeweils mit Kohlenstoff dotiert. Kohlenstoff kann bei manchen Beispielen weggelassen werden, wie etwa dann, wenn ein Dotierungsstoff außer Phosphor implementiert wird.
  • 4 und 5 sind Diagramme, die unterschiedliche Zielkonzentrationsprofile von Germanium innerhalb der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen darstellen. 6 und 7 sind Diagramme, die Zielkonzentrationsprofile von Phosphor bzw. Kohlenstoff innerhalb der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen darstellen. Die verschiedenen Zielkonzentrationen sind die Konzentrationen, zu deren Erreichen die jeweiligen epitaktischen Wachstumsprozesse der Unterschichten gestaltet sind, obwohl eine Diffusion von Spezies möglicherweise nicht tatsächlich dazu führt, dass die Zielkonzentrationen gleichmäßig in den jeweiligen Unterschichten durch die epitaktischen Wachstumsprozesse erzielt werden. Eine Konzentration von Germanium kann aus der kristallinen Abscheidung von Germanium resultieren, das die jeweilige Unterschicht durch den epitaktischen Wachstumsprozess bildet. Eine Konzentration von Phosphor und eine Konzentration von Kohlenstoff können aus einer In-situ-Dotierung während des jeweiligen epitaktischen Wachstumsprozesses resultieren.
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist die Zielkonzentration von Germanium in der ersten Basisunterschicht 332 (z. B. x) kleiner als die Zielkonzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht 334 (z. B. y). Die Zielkonzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht 334 (z. B. y) ist größer als die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 (z. B. z). Die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 (z. B. z) kann kleiner, gleich oder größer als die Zielkonzentration von Germanium in der ersten Basisunterschicht 332 (z. B. x) sein, was zum Beispiel durch das Gebiet 402 veranschaulicht ist. Gleichermaßen ist die Zielkonzentration von Germanium in der fünften Basisunterschicht 340 (z. B. x) kleiner als die Zielkonzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht 338 (z. B. y). Die Zielkonzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht 338 (z. B. y) ist größer als die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 (z. B. z). Die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 (z. B. z) kann kleiner, gleich oder größer als die Zielkonzentration von Germanium in der fünften Basisunterschicht 340 (z. B. x) sein, was auch durch das Gebiet 402 veranschaulicht ist. Die Zielkonzentrationen von Germanium in der Kappenunterschicht 342 und in dem Kollektorgebiet 306 ist null. Obwohl die Zielkonzentrationen von Germanium in der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 als gleich angegeben sind, können diese Zielkonzentrationen in manchen Fällen nicht gleich sein und, obwohl die Zielkonzentrationen von Germanium in der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338 als gleich angegeben sind, können diese Zielkonzentrationen in manchen Fällen nicht gleich sein.
  • Die Zielkonzentrationen von Germanium in den Basisunterschichten 332-340 in 4 sind durch die jeweilige Unterschicht hinweg gleichmäßig. Die Zielkonzentrationen von Germanium in der zweiten, dritten und vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 in 5 sind durch die jeweilige Unterschicht hinweg einheitlich. In 5 nimmt die Zielkonzentration von Germanium in der ersten Basisunterschicht 332 von der Grenzfläche zwischen dem Kollektorgebiet 306 und der ersten Basisunterschicht 332 zu der Grenzfläche zwischen der ersten Basisunterschicht 332 und der zweiten Basisunterschicht 334 zu (z. B. linear). Gleichermaßen nimmt in 5 die Zielkonzentration von Germanium in der fünften Basisunterschicht 340 von der Grenzfläche zwischen der vierten Basisunterschicht 338 und der fünften Basisunterschicht 340 zu der Grenzfläche zwischen der fünften Basisunterschicht 340 und der Kappenunterschicht 342 ab (z. B. linear).
  • Der Wert von x für die Zielkonzentration von Germanium in der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 (z. B. die Spitzenzielkonzentration, wenn sie nicht gleichmäßig ist, wie in 5) kann in einem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,25 liegen. Der Wert von y für die Zielkonzentration von Germanium in der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338 kann in einem Bereich von etwa 0,2 bis etwa 0,35 liegen. Der Wert von z für die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 kann in einem Bereich von etwa 0,15 bis etwa 0,3 liegen.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist die Zielkonzentration von Phosphor in der dritten Basisunterschicht 336 größer als die Zielkonzentration von Phosphor in jeder der ersten, zweiten, vierten und fünften Basisunterschicht 332, 334, 338, 340. Bei manchen Beispielen ist die Zielkonzentration von Phosphor in jeder der ersten, zweiten, vierten und fünften Basisunterschicht 332, 334, 338, 340 und der Kappenunterschicht 342 im Wesentlichen null. Bei manchen Beispielen liegt die Zielkonzentration von Phosphor in der dritten Basisunterschicht 336 in einem Bereich von etwa 8×1018 cm-3 bis etwa 8×1019 cm-3.
  • Unter Bezugnahme auf 7 sind die Zielkonzentrationen von Kohlenstoff in der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338 und möglicherweise in der dritten Basisunterschicht 336 größer als die Zielkonzentration von Kohlenstoff in jeder ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340. Die Zielkonzentration von Kohlenstoff in der dritten Basisunterschicht 336 kann gleich oder kleiner als die Zielkonzentrationen von Kohlenstoff in der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338 sein, wie auch durch das Gebiet 702 veranschaulicht. Bei manchen Beispielen ist die Zielkonzentration von Kohlenstoff in jeder der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 und der Kappenunterschicht 342 im Wesentlichen null und bei manchen Beispielen können beliebige oder jede der ersten und fünften Basisunterschicht 332, 340 und der Kappenunterschicht 342 Kohlenstoff beinhalten. Bei manchen Beispielen liegen die Zielkonzentrationen von Kohlenstoff in der zweiten, dritten und vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 in einem Bereich von etwa 7,5×1019 cm-3 bis etwa 1,5×1020 cm-3.
  • Tabellen 1 und 2 unten listen Dicken und Zielkonzentrationen von Spezies auf, um manche Beispiele zu veranschaulichen. Andere Beispiele können andere Dicken, andere Zielkonzentrationen und/oder andere Spezies implementieren.
  • TABELLE 1
    Dicke Germaniumkonzentration Phosphorkonzentration Kohlenstoffkonzentration
    Kollektorgebiet 306 Nicht spezifiziert 0 (Si) 0 0
    Erste Basisunterschicht 332 7 nm x = 0,225 (Si0,775Ge0,225) 0 0
    Zweite Basisunterschicht 334 5 nm y = 0,26 (Si0,74Ge0,26) 0 1,5×1020 cm-3
    Dritte Basisunterschicht 336 5 nm z = 0,18 (Si0,82Ge0,18) 4×1019 cm-3 1,5×1020 cm-3
    Vierte Basisunterschicht 338 5 nm y = 0,26 (Si0,74Ge0,26) 0 1,5×1020 cm-3
    Fünfte Basisunterschicht 340 7 nm x = 0,225 (Si0,775Ge0,225) 0 0
    Kappenunterschicht 342 20 nm 0 (Si) 0 0
    TABELLE 2
    Dicke Germaniumkonzentration Phosphorkonzentration Kohlenstoffkonzentration
    Kollektorgebiet 306 Nicht spezifiziert 0 (Si) 0 0
    Erste Basisunterschicht 332 7 nm x = 0,23 (Si0,77Ge0,23) 0 0
    Zweite Basisunterschicht 334 9 nm y = 0,31 (Si0,69Ge0,31) 0 7,5×1019 cm-3
    Dritte Basisunterschicht 336 5 nm z = 0,27 (Si0,73Ge0,27) 2,4×1019 cm-3 7,5×1019 cm-3
    Vierte Basisunterschicht 338 7 nm y = 0,31 (Si0,69Ge0,31) 0 7,5×1019 cm-3
    Fünfte Basisunterschicht 340 10 nm x = 0,23 (Si0,77Ge0,23) 0 0
    Kappenunterschicht 342 20 nm 0 (Si) 0 0
  • 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bilden der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen. Bei Block 802 wird die erste Basisunterschicht 332 des Basisgebiets 312 auf oder über dem Kollektorgebiet 306 abgeschieden. Bei Block 804 wird die zweite Basisunterschicht 334 des Basisgebiets 312 auf oder über der ersten Basisunterschicht 332 abgeschieden. Bei Block 806 wird die dritte Basisunterschicht 336 des Basisgebiets 312 auf oder über der zweiten Basisunterschicht 334 abgeschieden. Bei Block 808 wird die vierte Basisunterschicht 338 des Basisgebiets 312 auf oder über der dritten Basisunterschicht 336 abgeschieden. Bei Block 810 wird die fünfte Basisunterschicht 340 des Basisgebiets 312 auf oder über der vierten Basisunterschicht 338 abgeschieden. Bei Block 812 wird die Kappenunterschicht 342 des Basisgebiets 312 auf oder über der fünften Basisunterschicht 340 abgeschieden.
  • Bei manchen Beispielen ist jede der Abscheidungen der Blöcke 802-812 ein epitaktisches Wachstum und insbesondere SEG bei manchen Beispielen und ein flächendeckendes epitaktisches Wachstum bei anderen Beispielen. Ein epitaktisches Wachstum kann durch eine chemische Niederdruckgasphasenabscheidung (LPCVD) oder einen beliebigen anderen geeigneten Prozess implementiert werden. Beliebige geeignete Prozessbedingungen und Vorläufergase können während des epitaktischen Wachstums zum Erzielen von Zieldicken der Unterschichten 332-342 und Zielkonzentrationen von Spezies in den Unterschichten 332-342 verwendet werden.
  • Fortfahrend mit den zuvor beschriebenen Beispielen, bei denen die Basisunterschichten 332-340 Siliciumgermanium sind, kann ein SEG zum epitaktischen Aufwachsen dieser Basisunterschichten 332-340 ein siliciumhaltiges Vorläufergas, ein germaniumhaltiges Vorläufergas und ein Ätzmittelgas beinhalten. Bei manchen Beispielen beinhaltet ein Rezept zum selektiven Aufwachsen dieser Basisunterschichten 332-340 Verwenden von Dichlorsilan (SiH2Cl2) und/oder Silan (SiH4) als das siliciumhaltige Vorläufergas (und möglicherweise auch als ein Co-Ätzmittelgas), Monogerman (GeH4) als das germaniumhaltige Vorläufergas und Salzsäure (HCl) als das Ätzmittelgas. Ferner kann ein dotierungsstoffhaltiges Gas während des epitaktischen Wachstums einer gegebenen Schicht implementiert werden, um diese Schicht in-situ zu dotieren. Bei manchen Beispielen kann Phosphin (PH3) oder Arsin (AsH3) während des epitaktischen Wachstums der dritten Basisunterschicht 336 verwendet werden, um die dritte Basisunterschicht 336 in-situ mit Phosphor zu dotieren. Bei manchen Beispielen kann ein kohlenstoffhaltiges Gas, wie etwa Monomethylsilan (CSiH6), Dimethylsilan (C2H8Si) oder Trimethylsilan (C3H10Si), während des epitaktischen Wachstums der jeweiligen zweiten, dritten und/oder vierten Basisunterschicht 334, 336, 338 verwendet werden, um diese Unterschicht in-situ mit Kohlenstoff zu dotieren. Das SEG kann Zieldurchflussraten der verschiedenen Gase und andere Prozessbedingungen implementieren, um Zieldicken und Zielkonzentrationen der verschiedenen der Basisunterschichten 332-340, wie etwa zuvor beschrieben, zu erzielen.
  • Weiter fortfahrend mit den zuvor beschriebenen Beispielen, bei denen die Kappenunterschicht 342 Silicium ist, kann ein SEG zum epitaktischen Aufwachsen der Kappenunterschicht 342 ein siliciumhaltiges Vorläufergas und ein Ätzmittelgas beinhalten. Bei manchen Beispielen beinhaltet ein Rezept zum selektiven Aufwachsen der Kappenunterschichten 342 Verwenden von Dichlorsilan (SiH2Cl2) als das siliciumhaltige Vorläufergas (und auch als ein Co-Ätzmittelgas) und Salzsäure (HCl) als das Ätzmittelgas. Das SEG kann Zieldurchflussraten der verschiedenen Gase und andere Prozessbedingungen implementieren, um Zieldicken und Zielkonzentrationen der Kappenunterschicht 342, wie etwa zuvor beschrieben, zu erzielen.
  • Wie abgeschieden, können Spezies innerhalb der Basisunterschichten 332-342 des Basisgebiets 312 diffundieren. 9 ist ein Diagramm, das Konzentrationen von Spezies innerhalb der Unterschichten 332-342 gemäß manchen Beispielen darstellt. 9 zeigt einen Germaniumkonzentrationsgradienten 902 und einen Phosphorkonzentrationsgradienten 904. Die Unterschichten 332-342 wurden unter Verwendung von Zielkonzentrationen abgeschieden, die mit dem übereinstimmen, was in 4 und/oder 5 und 6 gezeigt und in Bezug auf diese beschrieben ist. Die Konzentrationsgradienten von Spezies in 9 sind nach einer Abscheidung der Unterschichten 332-342 und ohne signifikante zusätzliche Verarbeitung (z. B. ohne irgendeine Hochtemperaturverarbeitung) gezeigt. Der Germaniumkonzentrationsgradient 902 ist auf einer linearen Skala gezeigt und ist in dem Kontext eines Wertes von n beschrieben, wobei Si1-nGen und 0 ≤ n ≤ 1 gelten. Der Phosphorkonzentrationsgradient 904 ist auf einer logarithmischen Skala gezeigt. Es wird angemerkt, dass eine Beschreibung von Zunahmen und Abnahmen von Konzentrationsgradienten hier ohne Berücksichtigung von Effekten von Rauschen in dem Signal erfolgt, das zum Erhalten und Repräsentieren des jeweiligen Konzentrationsgradienten verwendet wird.
  • Der Germaniumkonzentrationsgradient 902 nimmt von einer Grenzfläche zwischen der ersten Basisunterschicht 332 und dem Kollektorgebiet 306 zu einer Spitzenkonzentration 910 in der zweiten Basisunterschicht 334 zu. Dann nimmt der Germaniumkonzentrationsgradient 902 nimmt von der Spitzenkonzentration 910 zu einer Talkonzentration 912 in der dritten Basisunterschicht 336 ab. Von der Talkonzentration 912 nimmt der Germaniumkonzentrationsgradient 902 zu einer Spitzenkonzentration 914 in der vierten Basisunterschicht 338 zu und nimmt dann von der Spitzenkonzentration 914 zu der Grenzfläche zwischen der fünften Basisunterschicht 340 und der Kappenunterschicht 342 zu. Bei manchen Beispielen beinhaltet das Kollektorgebiet 306 kein Germanium in einer wesentlichen Menge vor einer Abscheidung von z. B. der ersten Basisunterschicht 332, weil das Kollektorgebiet 306 möglicherweise nicht direkt einem germaniumhaltigen Vorläufer oder Material ausgesetzt wurde. Es wird vorgesehen, dass das Kollektorgebiet 306 Spuren oder unwesentliche Mengen von Germanium vor einer Abscheidung der ersten Basisunterschicht 332 aufgrund von z. B. indirekter oder unwesentlicher Aussetzung gegenüber Germanium aufweisen kann. Nach einer Abscheidung der ersten Basisunterschicht 332 kann Germanium zu einem gewissen Ausmaß von der ersten Basisunterschicht 332 in das Kollektorgebiet 306 diffundieren, wie durch den Germaniumkonzentrationsgradienten 902 gezeigt ist.
  • Der Phosphorkonzentrationsgradient 904 nimmt von einem Gebiet innerhalb der ersten Basisunterschicht 332 zu einer Spitzenkonzentration 922 in der dritten Basisunterschicht 336 zu (z. B. um mehr als eine Größenordnung). Von der Spitzenkonzentration 922 nimmt der Phosphorkonzentrationsgradient 904 zu einem Gebiet innerhalb der fünften Basisunterschicht 340 ab (z. B. um mehr als eine Größenordnung). Der Phosphorkonzentrationsgradient 904 approximiert eine Gauß-Verteilung mit der Spitzenkonzentration 922 in der dritten Basisunterschicht 336.
  • Wie durch 4 und/oder 5 und 6 und 9 gezeigt, ist Phosphor, das in der dritten Basisunterschicht 336 dotiert ist, zwischen zwei Grenzflächen angeordnet, wobei die Germaniumkonzentration in der dritten Basisunterschicht 336 relativ zu der Konzentration von Germanium in den benachbarten Unterschichten, z. B. der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338, niedriger ist. Mit Bezug auf 4, 5 und 6 ist die Zielkonzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht 336 niedriger als in jeder Unterschicht der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338, und die dritte Basisunterschicht 336 ist mit Phosphor dotiert. Mit Bezug auf 9 ist ein zunehmender Germaniumkonzentrationsgradient 902 von der dritten Basisunterschicht 336 zu der zweiten Basisunterschicht 334 (z. B. von der Talkonzentration 912 zu der Spitzenkonzentration 910) und ist ein zunehmender Germaniumkonzentrationsgradient 902 von der dritten Basisunterschicht 336 zu der vierten Basisunterschicht 338 (z. B. von der Talkonzentration 912 zu der Spitzenkonzentration 914). Die Spitzenkonzentration 922 von Phosphor ist auch in der dritten Basisunterschicht 336 angeordnet. Dadurch, dass Phosphor zwischen diesen Grenzflächen zunehmender Germaniumkonzentration oder zwischen diesen zunehmenden Germaniumkonzentrationsgradienten angeordnet ist, können die Effekte einer Segregationsdiffusion besser auf innerhalb der Basisunterschichten 332-340 begrenzt werden (die eine heteroepitaktische Basisunterschicht bilden werden, die nachfolgend beschrieben wird), was beim Verhindern davon helfen kann, dass eine Spitzenkonzentration von Phosphor außerhalb der Basisunterschichten 332-340 auftritt.
  • Gleichermaßen ist Phosphor, der in der dritten Basisunterschicht 336 dotiert ist, zwischen der zweiten und vierten Basisunterschicht 334, 338 angeordnet, die jeweils mit Kohlenstoff dotiert sind. Die Anwesenheit von Kohlenstoff kann eine Phosphordiffusionsmobilität, wie etwa während Perioden thermischer Belastung, reduzieren. Dadurch, dass Phosphor zwischen Unterschichten angeordnet ist, die mit Kohlenstoff dotiert sind, können daher die Effekte einer Diffusion, insbesondere dann, wenn sie während einer thermischen Belastung auftritt, reduziert werden, so dass mehr Phosphor innerhalb der dritten Basisunterschicht 336 verbleibt. Daher kann eine Kohlenstoffdotierung, wie beschrieben, beim Verhindern davon helfen, dass eine Spitzenkonzentration von Phosphor außerhalb der Basisunterschichten 332-340 auftritt.
  • Nach einer Abscheidung der Unterschichten 332-342 des Basisgebiets 312 kann eine zusätzliche Verarbeitung an z. B. dem Wafer durchgeführt werden, der das Halbleitersubstrat 102 umfasst. Zum Beispiel kann eine Hochtemperaturverarbeitung an dem Wafer durchgeführt werden. Insbesondere kann bei manchen Verarbeitungen ein Temperungsprozess, wie etwa eine rasche thermische Temperung, an dem Wafer durchgeführt werden. Der Temperungsprozess kann implementiert werden, um Dotierungsstoffe, z. B. von CMOS-Komponenten, zu aktivieren. Ein beispielhafter Temperungsprozess beinhaltet Ausheizen bei 850 °C in Wasserstoff (H2) für zwei Minuten und eine rasche thermische Temperung (RTA) mit Stickstoff(N2)-Spitze bei einer Temperatur von 1080 °C zur CMOS-Source/Drain-Aktivierung und Emitteransteuerung. Diese Hochtemperaturverarbeitung kann eine weitere Diffusion von Spezies in dem Basisgebiet 312 bewirken. Das Basisgebiet 312 kann eine Reihe thermischer Belastungen nach der Bildung des Basisgebiets 312 aufgrund einer Co-Integration anderer Vorrichtungen in einer CBiCMOS-Gestaltung erfahren. 10 ist ein Diagramm, das Konzentrationen von Spezies innerhalb des Kollektorgebiets 306, Basisgebiets 312 und Emittergebiets 320 gemäß manchen Beispielen darstellt. Die Konzentrationen von Spezies, die in 10 gezeigt sind, wurden nach einer anschließenden Verarbeitung erhalten, wie etwa bis zu einer Vereinzelung des Die, der das Halbleitersubstrat 102, 202 ist oder beinhaltet, von dem Rest des Wafers.
  • Eine Diffusion der Spezies kann zu dem Verlust einer klaren Abgrenzung zwischen wie abgeschiedenen Basisunterschichten 332-340 führen. Die Diffusion der Spezies, wie in 10 veranschaulicht, kann zu einer allgemeineren heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 führen, die als ein Ergebnis der Diffusion von Spezies unter und zwischen den Basisunterschichten 332-340 gebildet wird. 11 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der resultierenden heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 in der geschichteten Struktur des Basisgebiets 312 gemäß manchen Beispielen. Wie veranschaulicht, ist die heteroepitaktische Basisunterschicht 1002 auf oder über dem Kollektorgebiet 306 angeordnet und ist die Kappenunterschicht 342 auf oder über der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 angeordnet. Die heteroepitaktische Basisunterschicht 1002 weist eine Dicke 1102 auf, die die kombinierten (z. B. summierten) Dicken 352, 354, 356, 358, 360 der Basisunterschichten 332-340 ist.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 10 und fortfahrend von dem Beispiel aus 9 zeigt 10 einen Germaniumkonzentrationsgradienten 1004, einen Phosphorkonzentrationsgradienten 1006, einen Kohlenstoffkonzentrationsgradienten 1008 und einen Borkonzentrationsgradienten 1010. Bor wird hier als ein Beispiel für einen p-Typ-Dotierungsstoff verwendet. Der Germaniumkonzentrationsgradient 1004 ist auf einer linearen Skala gezeigt und ist in dem Kontext eines Wertes von n beschrieben, wobei Si1-nGen und 0 ≤ n ≤ 1 gelten. Der Phosphorkonzentrationsgradient 1006, der Kohlenstoffkonzentrationsgradient 1008 und der Borkonzentrationsgradient 1010 sind auf einer logarithmischen Skala gezeigt. Es wird angemerkt, dass eine Beschreibung von Zunahmen und Abnahmen von Konzentrationsgradienten hier ohne Berücksichtigung von Effekten von Rauschen in dem Signal erfolgt, das zum Erhalten und Repräsentieren des jeweiligen Konzentrationsgradienten verwendet wird.
  • Der Germaniumkonzentrationsgradient 1004 nimmt von der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und dem Kollektorgebiet 306 zu einer Spitzenkonzentration 1012 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zu. Von der Spitzenkonzentration 1012 nimmt der Germaniumkonzentrationsgradient 1004 zu einer Plateaukonzentration 1014 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 ab und nimmt von der Plateaukonzentration 1014 zu der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 weiterhin ab. Bei manchen Beispielen kann der Germaniumkonzentrationsgradient 1004 kontinuierlich von der Spitzenkonzentration 1012 zu der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 abnehmen. Bei anderen Beispielen kann der Germaniumkonzentrationsgradient 1004 (1) von der Spitzenkonzentration 1012 zu einer Talkonzentration in der heteroepitaktischen Basisschicht 1002 abnehmen, (2) von der Talkonzentration zu einer zweiten Spitzenkonzentration in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zunehmen und (3) von der zweiten Spitzenkonzentration zu der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 abnehmen. Bei manchen Beispielen kann das Fehlen einer Talkonzentration von Germanium in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 vermeiden, dass es eine Barriere in der heteroepitaktischen Basisunterschied 1002 gibt. Eine Talkonzentration von Germanium kann eine Reduzierung einer Elektronenmobilität in der heteroepitaktischen Basisunterschied 1002 erzeugen und kann daher eine Barriere erzeugen.
  • Der Phosphorkonzentrationsgradient 1006 nimmt von einem Gebiet innerhalb des Kollektorgebiets 306 zu einer Spitzenkonzentration 1020 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zu (z. B. um näherungsweise eine Größenordnung). Die Spitzenkonzentration 1020 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 befindet sich eine gewisse Tiefe von der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 entfernt, wie etwa mehr als 10 %, 20 % und/oder 25 % der Dicke 1102 der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 von der Grenzfläche. Von der Spitzenkonzentration 1020 nimmt der Phosphorkonzentrationsgradient 1006 zu der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 ab (z. B. um näherungsweise eine halbe Größenordnung) und nimmt zu einem Gebiet innerhalb der Kappenunterschicht 342 weiterhin ab.
  • Von einer anderen Perspektive nimmt der Phosphorkonzentrationsgradient 1006 von einem Mittelpunkt (z. B. Mitteltiefe) der Kappenunterschicht 342 zu der Spitzenkonzentration 1020 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zu, ohne dazwischen abzunehmen. Mit mehr Fokus nimmt der Phosphorkonzentrationsgradient 1006 innerhalb eines Gebiets der Kappenunterschicht 342 nahe der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 (z. B. 10 %, 20 % und/oder 25 % der Kappenunterschicht 342 nahe der oder angrenzend an die heteroepitaktische Basisunterschied 1002) zu der Spitzenkonzentration 1020 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 nicht ab. Der Phosphorkonzentrationsgradient 1006 kann für eine kurze Tiefe aufhören, zuzunehmen (z. B. eine Plateaukonzentration), oder die Rate einer Zunahme kann abnehmen (z. B. in einer logarithmischen Skala), insbesondere an der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002. 10 zeigt einen kleinen Teil 1022 des Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 an der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002, wo die Rate einer Zunahme etwas abnimmt, bevor die Rate einer Zunahme bei einer weiteren Tiefe in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zunimmt. Wie gezeigt, ist keine Spitzenkonzentration des Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 von dem Gebiet der Kappenunterschicht 342 nahe der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 bis zu der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 angeordnet. Ferner ist keine Spitzenkonzentration des Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 von dem Gebiet der Kappenunterschicht 342 nahe der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 bis zu der Spitzenkonzentration 1020 angeordnet, die bei der Tiefe von der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 entfernt angeordnet ist.
  • Der Kohlenstoffkonzentrationsgradient 1008 nimmt von der Grenzfläche zwischen dem Kollektorgebiet 306 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zu einer Spitzenkonzentration 1030 in der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 zu (z. B. um weniger als eine Größenordnung). Von der Spitzenkonzentration 1030 nimmt der Kohlenstoffkonzentrationsgradient 1008 zu der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 ab (z. B. um weniger als eine Größenordnung).
  • Der Borkonzentrationsgradient 1010 ist im Wesentlichen einheitlich in dem Emittergebiet 320 und im Wesentlichen durch die Kappenunterschicht 342. Der Borkonzentrationsgradient 1010 nimmt in der Kappenunterschicht 342 nahe der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 ab und nimmt in die heteroepitaktische Basisunterschicht 1002 hinein weiterhin ab. Der Borkonzentrationsgradient 1010 ist in anschließenden Tiefen durch die heteroepitaktische Basisunterschicht 1002 niedrig.
  • Die Konzentration von Phosphor (wie durch den Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 gezeigt) ist gleich der Konzentration von Bor (wie durch den Borkonzentrationsgradienten 1010) bei oder nahe der Grenzfläche zwischen der Kappenunterschicht 342 und der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002. In einer Tiefe, der der Spitzenkonzentration 1020 des Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 entspricht, ist die Konzentration von Phosphor größer, wie etwa um eine oder mehrere Größenordnungen, als die Konzentration von Bor. Durch die Kappenunterschicht 342 fern von der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und durch das Emittergebiet 320 hindurch ist die Konzentration von Bor (wie durch den Borkonzentrationsgradienten 1010 gezeigt) größer, wie etwa um eine oder mehrere Größenordnungen, als die Konzentration von Phosphor (wie durch den Phosphorkonzentrationsgradienten 1006 gezeigt). Diese Konzentrationen von Bor und Phosphor können dazu führen, dass ein pn-Übergang innerhalb der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 gebildet wird.
  • Zum Veranschaulichen der Effekte einer Diffusion sind die veranschaulichenden Konzentrationen bei verschiedenen Spitzenkonzentrationen, Talkonzentrationen und Plateaukonzentrationen bereitgestellt. Für Germanium ist bei der Grenzfläche zwischen (1) der ersten Basisunterschicht 332 und dem Kollektorgebiet 306, (2) der fünften Basisunterschicht 340 und der Kappenunterschicht 342, (3) der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und dem Kollektorgebiet 306 und (4) der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 die Konzentration von Germanium näherungsweise 0 (z. B. n ≈ 0). Die Konzentration von Germanium bei der Spitzenkonzentration 910 in 9 ist näherungsweise 0,28 (z. B. n ≈ 0,28); die Konzentration von Germanium bei der Talkonzentration 912 ist näherungsweise 0,212 (z. B. n ≈ 0,212); und die Konzentration von Germanium bei der Spitzenkonzentration 914 ist näherungsweise 0,237 (z. B. n ≈ 0,237). Die Konzentration von Germanium bei der Spitzenkonzentration 1012 in 10 ist näherungsweise 0,28 (z. B. n ~ 0,28), und die Konzentration von Germanium bei der Plateaukonzentration 1014 ist näherungsweise 0,243 (z. B. n ≈ 0,243).
  • Für Phosphor ist bei der Grenzfläche zwischen der ersten Basisunterschicht 332 und dem Kollektorgebiet 306 in 9 die Konzentration von Phosphor gleich oder kleiner als 1017 cm-3, und ist bei der Grenzfläche zwischen der fünften Basisunterschicht 340 und der Kappenunterschicht 342 die Konzentration von Phosphor gleich oder kleiner als 1017 cm-3. Bei der Spitzenkonzentration 922 in 9 ist die Konzentration von Phosphor näherungsweise 2×1019 cm-3. Bei der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und dem Kollektorgebiet 306 in 10 ist die Konzentration von Phosphor näherungsweise 2×1018 cm-3 und bei der Grenzfläche zwischen der heteroepitaktischen Basisunterschicht 1002 und der Kappenunterschicht 342 (z. B. nahe Teil 1022) ist die Konzentration von Phosphor näherungsweise 5×1018 cm-3. Bei der Spitzenkonzentration 1020 in 10 ist die Konzentration von Phosphor näherungsweise 1×1019 cm-3.
  • 12 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bilden der geschichteten Struktur aus 3 gemäß manchen Beispielen. Wie in 8, wird bei Block 802 die erste Basisunterschicht 332 des Basisgebiets 312 auf oder über dem Kollektorgebiet 306 abgeschieden. Bei Block 804 wird die zweite Basisunterschicht 334 des Basisgebiets 312 auf oder über der ersten Basisunterschicht 332 abgeschieden. Bei Block 1202 wird die dritte Basisunterschicht 336 des Basisgebiets 312 auf oder über der zweiten Basisunterschicht 334 mit einer Prozesstemperatur kleiner oder gleich 650 °C und bei manchen Beispielen kleiner oder gleich 600 °C (wie etwa näherungsweise 570 °C) abgeschieden. Bei Block 1204 wird die vierte Basisunterschicht 338 des Basisgebiets 312 auf oder über der dritten Basisunterschicht 336 mit einer Prozesstemperatur kleiner oder gleich 650 °C und bei manchen Beispielen kleiner oder gleich 600 °C (wie etwa näherungsweise 570 °C) abgeschieden. Bei Block 810 wird die fünfte Basisunterschicht 340 des Basisgebiets 312 auf oder über der vierten Basisunterschicht 338 abgeschieden. Bei Block 812 wird die Kappenunterschicht 342 des Basisgebiets 312 auf oder über der fünften Basisunterschicht 340 abgeschieden. Die Temperatur des epitaktischen Wachstums (z. B. SEG) der ersten, zweiten und fünften Basisunterschicht 332, 334, 340 und der Kappenunterschicht 342 kann eine beliebige geeignete Temperatur, wie etwa größer als 650 °C, sein.
  • Es wurde beobachtet, dass Reduzieren der Temperatur des epitaktischen Wachstums (z. B. SEG) der dritten und vierten Basisunterschicht 336, 338 auf kleiner oder gleich 650 °C und insbesondere kleiner oder gleich 600 °C das Auftreten einer Oberflächensegregation von Phosphor, mit dem die dritte Basisunterschicht 336 dotiert (z. B. in-situ dotiert) wird, reduzieren kann. Das Verwenden dieser niedrigeren Temperatur zum epitaktischen Aufwachsen der dritten und vierten Basisunterschicht 336, 338 kann eine Akkumulation von Phosphor auf einer epitaktischen Wachstumsoberfläche reduzieren. Daher kann Reduzieren einer solchen Akkumulation von Phosphor ferner den in 10 gezeigten Phosphorkonzentrationsgradienten ermöglichen, ohne dass eine Spitzenkonzentration von Phosphor außerhalb der heteroepitaktischen Basisunterschicht liegt.
  • Ferner wurde es beobachtet, dass die Wachstumsrate von Siliciumgermanium mit einer Abnahme einer epitaktischen Wachstumstemperatur abnimmt und mit einer Zunahme der Germaniumkonzentration zunimmt. Daher kann bei manchen Beispielen das Implementieren einer höheren Germaniumkonzentration für die dritte und vierte Basisunterschicht 336, 338 in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Beschreibung zum Erzielen einer höheren Wachstumsrate die Abnahme der Wachstumsrate, die aus der Abnahme der Temperatur resultiert, wenigstens zu einem gewissen Ausmaß ausgleichen oder überwinden.
  • Als ein Beispiel kann das SEG zum Abscheiden der ersten, zweiten und fünften Basisunterschicht 332, 334, 340 bei Blöcken 802, 804, 810 aus 12 eine Epitaxiewachstumstemperatur von 630 °C verwenden; kann das SEG zum Abscheiden der dritten und vierten Basisunterschicht 336, 338 bei Blöcken 1202, 1204 aus 12 eine Epitaxiewachstumstemperatur von 570 °C verwenden; und kann das SEG zum Abscheiden der Kappenunterschicht 342 bei Block 812 aus 12 eine Epitaxiewachstumstemperatur von 750 °C verwenden.
  • Außerdem kann das Erhöhen der Durchflussrate eines Ätzmittelgases, wie etwa von Salzsäure (HCl), während eines SEG der dritten und vierten Basisunterschicht 336, 338 eine Akkumulation von Phosphor von der epitaktischen Wachstumsoberfläche entfernen. Das Ätzmittelgas kann daher auch das Auftreten einer Oberflächensegregation reduzieren. Für höhere Temperaturen, wie etwa zwischen 600 °C und 650 °C kann eine höhere Durchflussrate des Ätzmittelgases verwendet werden. Bei manchen Beispielen kann eine Durchflussrate des Ätzmittelgases in einem Bereich von etwa 15 Standardkubikzentimeter (sccm) bis etwa 40 sccm liegen. Bei einem Beispiel wird ein SEG bei Block 1202 bei einer Temperatur von 650 °C mit einer Durchflussrate des Ätzmittelgases von 25 sccm durchgeführt und wird eine SEG bei Block 1204 bei einer Temperatur von 650 °C mit einer Durchflussrate des Ätzmittelgases von 40 sccm durchgeführt. Bei einem weiteren Beispiel wird ein SEG bei Block 1202 bei einer Temperatur von 600 °C mit einer Durchflussrate des Ätzmittelgases von 25 sccm durchgeführt und wird eine SEG bei Block 1204 bei einer Temperatur von 600 °C mit einer Durchflussrate des Ätzmittelgases von 15 sccm durchgeführt. Die Durchflussrate des Ätzmittelgases kann mit zunehmender Epitaxiewachstumstemperatur zunehmen und kann in Abhängigkeit von der Germaniumkonzentration variieren, die durch das epitaktische Wachstum implementiert wird.
  • Ein weiterer Vorteil der zuvor beschriebenen Aspekte ist, dass für ein Si/SiGe-System eine höhere Konzentration an Germanium in einer Siliciumgermaniumunterschicht implementiert werden kann. Ohne hier beschriebene Aspekte könnte das Vorhandensein einer höheren Konzentration von Germanium eine stärkere Segregationsdiffusion und Oberflächensegregation von Phosphor bewirken. Mit den zuvor beschriebenen Aspekten können die Effekte dieser Herausforderungen abgeschwächt werden, während eine erhöhte Konzentration von Germanium in der Siliciumgermaniumunterschicht erzielt wird. Das Vorhandensein dieser erhöhten Konzentration von Germanium kann zu einer erhöhten Elektronenmobilität und höheren Betriebsgeschwindigkeiten des HBT führen.
  • Obwohl verschiedene Beispiele ausführlich beschrieben wurden, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen, Substitutionen und Abänderungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang abzuweichen, der durch die angehängten Ansprüche definiert wird.

Claims (20)

  1. Halbleitervorrichtungsstruktur, die Folgendes umfasst: ein Halbleitersubstrat; und einen Heteroübergang-Bipolartransistor, der ein Kollektorgebiet, ein Basisgebiet und ein Emittergebiet umfasst, wobei das Basisgebiet auf oder über dem Kollektorgebiet angeordnet ist, wobei das Emittergebiet auf oder über dem Basisgebiet angeordnet ist, wobei das Basisgebiet auf oder über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist und eine heteroepitaktische Unterschicht umfasst, wobei die heteroepitaktische Unterschicht mit einem Dotierungsstoff dotiert ist, wobei ein Konzentrationsgradient des Dotierungsstoffs von einem Gebiet in einer Schicht angrenzend an die heteroepitaktische Unterschicht und über dieser liegend zu einer Spitzenkonzentration in der heteroepitaktischen Unterschicht zunimmt, ohne zwischen dem Gebiet und der Spitzenkonzentration abzunehmen.
  2. Halbleitervorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, wobei das Basisgebiet ferner eine Kappenunterschicht umfasst, wobei die Kappenunterschicht die Schicht ist, die an die heteroepitaktische Unterschicht angrenzt und über dieser liegt.
  3. Halbleitervorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Dotierungsstoff ein n-Typ-Dotierungsstoff ist.
  4. Halbleitervorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die heteroepitaktische Unterschicht Siliciumgermanium umfasst und der Dotierungsstoff Phosphor, Arsen oder eine Kombination daraus ist.
  5. Halbleitervorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die heteroepitaktische Unterschicht ferner mit Kohlenstoff dotiert ist.
  6. Halbleitervorrichtungsstruktur nach Anspruch 1, wobei: das Kollektorgebiet auf oder über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, wobei das Kollektorgebiet Silicium ist; die heteroepitaktische Unterschicht auf oder über dem Kollektorgebiet angeordnet ist, wobei die heteroepitaktische Unterschicht Siliciumgermanium ist; der Dotierungsstoff Phosphor ist; das Basisgebiet ferner eine Kappenunterschicht umfasst, wobei die Kappenunterschicht auf oder über der heteroepitaktischen Unterschicht angeordnet ist, wobei die Kappenunterschicht Silicium ist; und das Emittergebiet auf oder über der Kappenunterschicht angeordnet ist, wobei das Emittergebiet Silicium ist.
  7. Verfahren zur Halbleiterverarbeitung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: epitaktisches Aufwachsen einer ersten Unterschicht eines Basisgebiets auf oder über einem Kollektorgebiet, wobei das Kollektorgebiet auf oder über einem Halbleitersubstrat angeordnet ist; epitaktisches Aufwachsen einer zweiten Unterschicht des Basisgebiets auf oder über der ersten Unterschicht, wobei das epitaktische Aufwachsen der zweiten Unterschicht Dotieren der zweiten Unterschicht mit einem ersten Dotierungsstoff umfasst; und epitaktisches Aufwachsen einer dritten Unterschicht des Basisgebiets auf oder über der zweiten Unterschicht, wobei jede Unterschicht der ersten Unterschicht, der zweiten Unterschicht und der dritten Unterschicht epitaktisch eine Halbleiterspezies umfassend aufgewachsen wird, wobei eine Konzentration der Halbleiterspezies in der ersten Unterschicht größer als eine Konzentration der Halbleiterspezies in der zweiten Unterschicht ist, wobei eine Konzentration der Halbleiterspezies in der dritten Unterschicht größer als die Konzentration der Halbleiterspezies in der zweiten Unterschicht ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das epitaktische Aufwachsen jeder Unterschicht der ersten Unterschicht und der dritten Unterschicht Dotieren der jeweiligen Unterschicht mit einem zweiten Dotierungsstoff umfasst, der von dem ersten Dotierungsstoff verschieden ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der zweite Dotierungsstoff Kohlenstoff ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der erste Dotierungsstoff ein n-Typ-Dotierungsstoff ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der n-Typ-Dotierungsstoff Phosphor, Arsen oder eine Kombination daraus ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das epitaktische Aufwachsen jeder Unterschicht der ersten Unterschicht und der dritten Unterschicht kein Dotieren der jeweiligen Unterschicht mit dem ersten Dotierungsstoff beinhaltet.
  13. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Halbleiterspezies Germanium ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das epitaktische Aufwachsen jeder Unterschicht der zweiten Unterschicht und der dritten Unterschicht bei einer jeweiligen Temperatur kleiner oder gleich 650 °C durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das epitaktische Aufwachsen jeder Unterschicht der zweiten Unterschicht und der dritten Unterschicht bei einer jeweiligen Temperatur von 570 °C durchgeführt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner Folgendes umfasst: epitaktisches Aufwachsen einer vierten Unterschicht des Basisgebiets auf oder über dem Kollektorgebiet, wobei die erste Unterschicht auf oder über der vierten Unterschicht epitaktisch aufgewachsen wird; epitaktisches Aufwachsen einer fünften Unterschicht des Basisgebiets auf oder über der dritten Unterschicht, wobei jede Unterschicht der vierten Unterschicht und der fünften Unterschicht epitaktisch mit der Halbleiterspezies aufgewachsen wird, wobei eine Konzentration der Halbleiterspezies in der vierten Unterschicht kleiner als die Konzentration der Halbleiterspezies in der ersten Unterschicht ist, wobei eine Konzentration der Halbleiterspezies in der fünften Unterschicht kleiner als die Konzentration der Halbleiterspezies in der dritten Unterschicht ist; epitaktisches Aufwachsen einer Kappenunterschicht des Basisgebiets auf oder über der fünften Unterschicht; und epitaktisches Aufwachsen eines Emittergebiets auf oder über der Kappenunterschicht.
  17. Verfahren zur Halbleiterverarbeitung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bilden eines Kollektorgebiets auf oder über einem Halbleitersubstrat, wobei ein Material des Kollektorgebiets Silicium ist; Bilden eines Basisgebiets auf oder über dem Kollektorgebiet, wobei das Bilden des Basisgebiets Folgendes umfasst: Bilden einer ersten Basisunterschicht auf oder über dem Kollektorgebiet, wobei ein Material der ersten Basisunterschicht Siliciumgermanium ist; Bilden einer zweiten Basisunterschicht auf oder über der ersten Basisunterschicht, wobei ein Material der zweiten Basisunterschicht Siliciumgermanium ist, wobei eine Konzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht größer als eine Konzentration von Germanium in der ersten Basisunterschicht ist; Bilden einer dritten Basisunterschicht auf oder über der zweiten Basisunterschicht, wobei ein Material der dritten Basisunterschicht Siliciumgermanium ist, wobei eine Konzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht kleiner als die Konzentration von Germanium in der zweiten Basisunterschicht ist, wobei das epitaktische Aufwachsen der dritten Basisunterschicht Dotieren der dritten Basisunterschicht mit Phosphor beinhaltet; Bilden einer vierten Basisunterschicht auf oder über der dritten Basisunterschicht, wobei ein Material der vierten Basisunterschicht Siliciumgermanium ist, wobei eine Konzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht größer als die Konzentration von Germanium in der dritten Basisunterschicht ist; Bilden einer fünften Basisunterschicht auf oder über der vierten Basisunterschicht, wobei ein Material der fünften Basisunterschicht Siliciumgermanium ist, wobei eine Konzentration von Germanium in der fünften Basisunterschicht kleiner als die Konzentration von Germanium in der vierten Basisunterschicht ist; und Bilden einer Kappenunterschicht auf oder über der fünften Basisunterschicht, wobei ein Material der Kappenunterschicht Silicium ist; und Bilden eines Emittergebiets auf oder über dem Basisgebiet.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden jeder Unterschicht der zweiten Basisunterschicht und der vierten Basisunterschicht Dotieren der jeweiligen Unterschicht mit Kohlenstoff beinhaltet.
  19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden jeder Unterschicht der dritten Basisunterschicht und der vierten Basisunterschicht bei einer jeweiligen Temperatur kleiner oder gleich 650 °C durchgeführt wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bilden jeder Unterschicht der dritten Basisunterschicht und der vierten Basisunterschicht ein jeweiliges selektives epitaktisches Wachstum ist, das Verwenden eines Ätzmittelgases beinhaltet.
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