DE4445346C2 - Verfahren zur Herstellung eines Heteroübergang-Bipolartransistors - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Heteroübergang-BipolartransistorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung eines Heteroübergang-Bipolartransistors, bei dem eine
Basisparasitärkapazität durch Verwendung eines Metallsilizids als Basis völlig
verhindert wird.
Da die Integration von Halbleitervorrichtungen immer stärker voranschreitet und
eine Halbleitervorrichtung größenmäßig weiter verkleinert wird, kann die Betriebs
geschwindigkeit einer derartigen Halbleitervorrichtung verbessert werden, jedoch
ist deren Betriebscharakteristik eingeschränkt. Der Grund liegt darin, daß die in
den Emitter und die Basis der Vorrichtung injizierten Dotierstoffe erhöht werden.
Um die Betriebscharakteristika einer Halbleitervorrichtung zu verbessern, wurden
verschiedene Arten von Heteroübergang-Bipolartransistoren entwickelt. Eine
davon weist statt einer Siliziumbasis typischerweise eine SiGe-Basis auf und hat
die Eigenschaft einer kleiner werdenden Energiebandlücke und einer vom Ge-
Gehalt der SiGe-Basis abhängigen Abstufung.
In jüngster Zeit wird ein Heteroübergang-Bipolartransistor, bei dem statt einer
Polysiliziumbasis eine Metallsilizidbasis aus beispielsweise TiSi2 eingesetzt
werden kann, stark untersucht, um eine Parasitärkapazität eines Basisbereichs
oder zwischen Emitter- und Basisbereichen zu verkleinern und somit dessen Lei
stungsfähigkeit zu verbessern.
Zum besseren Verständnis des Ausgangspunkts der Erfindung wird bereits an
dieser Stelle auf die Zeichnungen Bezug genommen. Das Herstellungsverfahren
des Heteroübergang-Bipolartransistors nach dem Stand der Technik wird nach
stehend unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben.
Zuerst wird nach der Bildung eines Kollektorbereichs 2 und eines durch eine
Oxidschicht 3 elektrisch isolierten Kollektorsenkers 4 auf einem Siliziumsubstrat 1
eine SiGe-Basisschicht 5 auf dem Kollektorbereich 2 durch ein selektives
epitaktisches Aufwachsen gebildet. Danach wird nach der Abscheidung einer Iso
lierungsschicht 7 darauf die Isolierungsschicht 7 gemustert, um einen Emitterbe
reich abzugrenzen. Dann wird ein Emitter 9 auf der Basisschicht gebildet, und eine
Seitenwand 8 wird auf beiden Rändern des Emitters 9 gebildet.
Nach dem Beschichten mit einem Metalldünnfilm nur auf einen inaktiven Bereich
der Basisschicht 5 wird daraufhin geglüht, um einen Basiselektroden-Dünnfilm 6 zu
bilden, der aus einem Metallsilizid zusammengesetzt ist.
Schließlich wird nach dem Freilegen eines Abschnitts des Basiselektroden-Dünn
films 6 eine Verbindungselektrode 11 auf dem freigelegten Abschnitt gebildet. Im
Ergebnis ist dann die Herstellung des Heteroübergang-Bipolartransistors nach
dem Stand der Technik abgeschlossen.
Da bei einem Bipolartransistor nach dem Stand der Technik die Basisschicht 5 aus
einem Eigenleitungs-SiGe-Film zusammengesetzt ist, ist die Emitter-Injektions
effizienz verbessert. Da der Basiselektroden-Dünnfilm 6 aus einem Metallsilizid
film zusammengesetzt ist, kann ein Parasitärwiderstand des Dünnfilms 6, d. h. ein
Parasitärwiderstand des Metallsilizids selbst oder ein Kontaktwiderstand zwischen
dem Metallsilizid und der Verbindungselektrode, verkleinert werden.
Da jedoch ein Metallsilizid, das den Basiselektroden-Dünnfilm 6 bildet, durch
Glühen der Basisschicht 5 und eines darauf abgeschiedenen Metalls gebildet wird,
tritt das Problem auf, daß ein Verlust an Filmdicke der Basisschicht 5 zu verzeich
nen ist. Somit wird das Metallsilizid 6, das verwendet wird, um einen Parasitärwi
derstand der Basis zu verkleinern, dünner. Im Stand der Technik ist wohl bekannt,
daß der Parasitärwiderstand der Basisschicht umso größer wird, je dünner die Ba
sisschicht wird.
Da außerdem ein Bereich, der mit einem Metall reagiert, um das Metallsilizid zu
bilden, die ultradünne Basisschicht 5 mit circa 50 nm bzw. 500 Å Dicke ist, ist die
Dicke des Metallsilizids 6 weiter begrenzt. Aufgrund dieser Begrenzung ist der
Oberflächenwiderstand des Metallsilizids 6 vergrößert, und deshalb ist die Ver
kleinerung des Parasitärwiderstands in der Basis durch die Dicke des Metall
silizidfilms 6 stark eingeschränkt.
US-5,346,840 A beschreibt einen Heteroübergang-Bipolartransistor, welcher eine
Wolframschicht aufweist, die auf einer Basisschicht ausgebildet ist. Eine
isolierende Seitenwand ist auf der Basischicht und entlang einer vertikalen Wand
einer auf der Basisschicht ausgebildeten Emitterschicht ausgebildet. Ein Ende dei
Wolframschicht liegt dabei einem Basis-Emitter-Heteroübergang durch die
Seitenwand gegenüber.
In "IBM Techn. Discl. Bull., Vol. 34, No. 1, June 1991; Seiten 422-424", wird eine
Epitaxialbasis-Bipolarstruktur beschrieben, welche ein oxiddefiniertes
Kollektorfenster aufweist, das kleiner ist als das Emitterfenster.
EP-0,507,454 A1 beschreibt einen Heteroübergang-Bipolartransistor mit hoher
Grenzfrequenz und hoher Arbeitsgeschwindigkeit. Dies wird erreicht durch das
Unterdrücken der Diffusion von Fremdatomen, indem die Temperatur der
Hitzebehandlung in dem auf die Bildung der Basisschicht folgenden Schritt
verringert wird.
"IBM Techn. Discl. Bull., Vol. 35, No. 3, August 1992, Seiten 428-431 ", beschreibt
ein selektives RIE-Ätzverfahren für Silizium über SeGe-Schichten, um eine
Emitteröffnung mit einer stark dotierten Störstellenleitungsbasisschicht selbst
auszurichten.
In keiner der obigen Druckschriften wird jedoch ein Verfahren beschrieben, mit
dem in einfacher Weise eine Metallsilizidschicht in beliebiger Dicke auf eine
Basisschicht aufgebracht werden kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
eines Heteroübergang-Bipolartransistors zu schaffen, bei dem ein Metallsilizidfilm
als Basiselektroden-Dünnfilm in beliebiger Dicke und einfacher Weise auf eine
Basisschicht aufgebracht werden kann, um einen Parasitärwiderstand einer Basis
zu verkleinern.
Dadurch können seine Betriebscharakteristika verbessert und sein
Herstellungsablauf vereinfacht werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1.
Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht aus
einem Einschicht-Einkristall-SiGe-Film zusammengesetzt ist, der mit einer hohen
Konzentration von 1018 cm-3 oder mehr dotiert ist.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht
aus einem Doppelschicht-SiGe/Si-Film oder einem Dreischicht-Si/SiGe/Si-Film
zusammengesetzt ist.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht zwischen der Unterseite und der Oberseite der Basisschicht linear
geändert wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht im Bereich von 3% oder weniger konstant gehalten wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht zwischen der Unterseite und der Oberseite der Basisschicht im
Bereich von 30% bis 0% linear geändert wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht zwischen der Unterseite, und einer vorbestimmten Höhe der
Basisschicht in dem Bereich von 30% oder weniger konstant ist und zwischen der
vorbestimmten Höhe und der Oberseite der Basis in dem Bereich von 30% bis 0%
linear geändert wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht zwischen der Unterseite und einer vorbestimmten Höhe der
Basisschicht im Bereich von 0% bis 30% linear geändert wird und zwischen der
festgelegten Höhe und der Oberseite der Basisschicht im Bereich von 30% bis 0%
geändert wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des
Bildens des leitenden, vergrabenen Kollektorbereichs bei einer Energie von 30 keV
und einer Rate von 6 × 1015 cm-2 oder mehr durchgeführt wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des
Abscheidens des Metallsilizidfltms unter Verwendung eines warmgepreßten
Verbundtargets aus TiSi2,x durchgeführt wird.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallsilizidfilm aus TiSi2,x zusammengesetzt ist und eine Dicke von 50 bis 400 nm
aufweist, wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 9 ist.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterbereich
aus einer leitenden Polysiliziumschicht mit ca. 200 nm Dicke zusammengesetzt ist.
Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterbereich
eine untere Schicht, die durch selektives epitaktisches Aufwachsen gebildet ist und
aus einem mit einer Fremdatomkonzentration von 1018 cm-4 oder weniger dotierten
Siliziumeinkristall zusammengesetzt ist, und eine obere Schicht (29b) aufweist, die
aus einem mit einer Fremdatomkonzentration von 1020 cm-3 oder mehr dotierten
Polysilizium zusammengesetzt ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die
Bezug genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die einen typischen Aufbau eines Heteroüber
gang-Bipolartransistors nach dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die den Aufbau des Heteroübergang-Bipolar
transistors zeigt, der durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
hergestellt ist; und
Fig. 3A bis 3H Querschnittsansichten, die die Schritte eines erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens des Heteroübergang-Bipolartransistors zeigen.
Der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Heteroübergang-Bipolar
transistor weist gemäß Fig. 2 eine vergrabene Kollektorschicht 21 auf einem
Substrat, eine auf der vergrabenen Kollektorschicht 21 gebildete epitaktische
Kollektorschicht 22, einen auf der vergrabenen Kollektorschicht 21 gebildeten und
von der epitaktischen Kollektorschicht 22 durch eine vorrichtungsisolierende Oxid
schicht 23 elektrisch isolierten Kollektorsenker 24, eine über der epitaktischen
Kollektorschicht 22 gebildete Basisschicht 25, eine auf der Basisschicht 25 gebil
dete Metallsilizidschicht 26, eine um die Metallsilizidschicht 26 herum gebildete
Oxidschicht 27 zu selektiven Injizieren von Fremdatomen in die Basisschicht 25
und eine Emitterschicht 29 auf, die auf der Basisschicht durch eine Öffnung in der
Oxidschicht 27 gebildet ist.
Da der Metallsilizidfilm 26 ohne Durchführen eines Glühverfahren gebildet werden
kann, ist es möglich, den Herstellungsablauf des Heteroübergang-Bipolartransi
stors zu vereinfachen. Der Metallsilizidfilm 26 kann auch im Bereich von 50 bis 400 nm
bzw. 500 bis 4000 Å Dicke variabel gebildet werden, wodurch es möglich ist,
einen Parasitärwiderstand einer Basis zu verkleinern.
Nachstehend ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines Bipolartransi
stors ausführlich unter Bezug auf die Fig. 3A bis 3H beschrieben. Komponen
tenelemente mit ähnlichen Funktionen wie diejenigen der Komponentenelemente
des in Fig. 2 gezeigten Heteroübergang-Bipolartransistors sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Wie in Fig. 3A gezeigt ist, werden Fremdatome mit hoher Konzentration in ein
Siliziumsubstrat (nicht gezeigt) durch Ionenimplantation injiziert, um einen
leitenden vergrabenen Kollektorbereich 21 zu bilden. Danach wird auf dem ver
grabenen Kollektorbereich 21 eine epitaktische Kollektorschicht 22 aufgewachsen,
die mit Fremdatomen in situ dotiert ist, worauf nach dem Abgrenzen aktiver und
inaktiver Bereiche eine Feldoxidschicht 23 gebildet wird. Außerdem werden
Fremdatome mit hoher Konzentration selektiv implantiert, um einen Kollek
torsenker 24 zu bilden. Eine SiGe-Basisschicht 25 und eine Oxidschicht 13 werden
aufeinanderfolgend darauf gebildet, wie in Fig. 3A gezeigt ist. Bei diesem
Bildungsverfahren wird die SiGe-Basisschicht 25 durch ein Epitaxieverfahren
gebildet, wie beispielsweise MBE (Molekularstrahlepitaxie), UHV/CVD (Ultrahoch
vakuum/chemical vapor deposition) oder dergleichen, und die Oxidschicht 13 mit
einer Dicke von 50 bis 100 nm bzw. 500 bis 1000 A wird durch LPCVD (Nieder
druck/chemical vapor deposition) oder PECVD (plasmaverbesserte chemical vapor
deposition) gebildet.
In dieser Ausführungsform wird ein Einschicht-SiGe-Film als Basisschicht ver
wendet, und ein Doppelschicht-SiGe/Si-Film oder ein Dreischicht-Si/SiGe/Si-Film
kann außer dem Einschicht-SiGe-Film als leitende Basisschicht 25 verwendet
werden.
In dem Fall, daß ein Einschicht-SiGe-Film als Basisschicht 25 verwendet wird,
werden Fremdionen mit hoher Konzentration von 1 × 1018 cm-3 oder mehr dort
hinein injiziert.
Auch in dem Fall, daß ein Doppelschicht-Si/SiGe-Film als Basisschicht 25 ver
wendet wird, werden Fremdatome mit hoher Konzentration von 1 × 1018 cm-3 oder
mehr nur in einen oberen Abschnitt injiziert, der in Kontakt mit einem Emitter steht.
Die Basisschicht 25 kann auch in derartiger Weise gebildet werden, daß der Ge-
Gehalt der SiGe-Basisschicht 25 in Abhängigkeit von der Höhe der Basisschicht
25 linear gesteuert wird.
Die SiGe-Basis 25 kann beispielsweise derart gebildet werden, daß der Ge-Gehalt
im Bereich von 30% oder weniger konstant ist, oder daß der Ge-Gehalt zwischen
der Unterseite und der Oberseite der SiGe-Basis linear von 30% bis zu 0% ge
ändert werden kann. Die SiGe-Basis kann auch derart gebildet werden, daß deren
Ge-Gehalt zwischen der Unterseite der Basis und einer vorbestimmten Höhe in
dem Bereich von 30% oder weniger konstant ist und zwischen der vorbestimmten
Höhe und der Oberseite der Basis in dem Bereich von 30% bis 0% linear geändert
wird, oder deren Ge-Gehalt wird zwischen deren Unterseite und einer vorbestimm
ten Höhe in dem Bereich von 0% bis 30% linear zunehmend geändert und zwi
schen der vorbestimmten Höhe und deren Oberseite in dem Bereich von 30% bis
0% abnehmend geändert. Der Ausdruck "linear" bedeutet hier, daß der Ge-Gehalt
der Basis zunehmend oder abnehmend geändert wird.
Wie in Fig. 3B gezeigt ist, wird die Oxidschicht 13 gemustert, um einen störlei
tenden Basisbereich abzugrenzen, worauf eine Ionenimplantation unter Verwen
dung der gemusterten Oxidschicht 13 als Maske bei 30 keV und einer Rate von 6 ×
1015 cm-2 durchgeführt wird, um den störleitenden Basisbereich zu bilden. Auch die
gemusterte Oxidschicht 13 wird entfernt. Während der Ionenimplantation werden
Fremdionen mit hoher Konzentration nur in den störleitenden Basisbereich der
Basisschicht 25 injiziert.
Ein Metallsilizidfilm 26 wird gemäß Fig. 3C durch Sputtern abgeschieden, um einen
Basiselektroden-Dünnfilm zu bilden. Die Bildung des Basiselektroden-Dünnfilms
wird durch Verwendung einer Quelle einer Legierungszusammensetzung ausge
führt.
Beispielsweise wird bei Verwendung eines warmgepreßten Verbundtargets aus
TiSi2,x (wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 9 ist) amorphes TiSi2,x (wobei x eine
ganze Zahl von 0 bis 9 ist) 26 darauf abgeschieden. Da der Basiselektroden-Dünnfilm
26 aus einem Metallsilizidfilm mit hoher Leitfähigkeit und einer Dicke zwischen
50 und 400 nm bzw. 500 bis 4000 Å zusammengesetzt ist, ist es möglich, einen
Parasitärwiderstand der Basisschicht 25 zu verkleinern. Auf dem Basiselektroden-
Dünnfilm 26 wird durch das LPCVD auch eine Oxidabdeckschicht 14 mit ca. 50 nm
bzw 500 A Dicke gebildet.
Wie in Fig. 3D gezeigt ist, wird darauf eine isolierende Oxidschicht 27 mit 200 bis
400 nm bzw. 2000 bis 4000 Å Dicke abgeschieden, worauf verschiedene Schich
ten, d. h. die isolierende Oxidschicht 27, die Oxidabdeckschicht 14, der Basis
elektroden-Dünnfilm 26 und die Basisschicht 25 aufeinanderfolgend unter Ver
wendung einer gemusterten Fotomaske (nicht gezeigt) entfernt werden, um ein
Muster zu bilden. Danach wird an beiden Rändern des Musters eine Seitenwand
oxidschicht 28 gebildet. Die isolierende Oxidschicht 27 ist vorgesehen, um den
Emitter und die Basis elektrisch zu isolieren.
Wie in Fig. 3E gezeigt ist, wird außerdem ein Abschnitt der isolierenden Oxid
schicht 27 entfernt, um einen Emitterbereich abzugrenzen. Eine mit As-Ionen
dotierte Polysiliziumschicht wird durch LPCVD bei einer Temperatur von ca.
650°C auf der Basisschicht 25 abgeschieden und dann gemustert, um eine
Emitter-schicht 29 zu bilden, wie in Fig. 3F gezeigt ist. Die Emitterschicht 29
besitzt eine Dicke von circa 200 nm bzw. 2000 Å.
Wie in Fig. 3F-1 gezeigt ist, umfaßt die Emitterschicht 29 eine untere Schicht 29a,
die durch selektives epitaktisches Aufwachsen gebildet ist und aus einem mit einer
Fremdatomkonzentration von 1018 cm-3 oder weniger dotierten Siliziumeinkristall
zusammengesetzt ist, und eine untere Schicht 29b, die aus mit einer Fremdatom
konzentration von 1020 cm-3 oder mehr dotiertem Polysilizium zusammengesetzt
ist.
Nach der Bildung einer Passivierungsschicht 30 hierauf werden gemäß Fig. 3G
und 3H Kontaktlöcher durch selektives Entfernen der Passivierungsschicht 30 gebildet.
Dann werden Elektroden 31 durch die Kontaktlöcher hindurch gebildet, wo
rauf die Herstellung des Heteroübergang-Bipolartransistors abgeschlossen ist.
Da der Metallsilizidfilm als Basiselektroden-Dünnfilm ohne Durchführen eines
Glühverfahrens gebildet werden kann, ist es möglich, den Herstellungsablauf bei
der erfindungsgemäßen Herstellung eines Heteroübergang-Bipolartransistors zu
vereinfachen und somit die Produktionsausbeute zu verbessern.
Da außerdem die Dicke des Metallsilizidfilms im Bereich von 50 bis 400 nm bzw.
500 bis 4000 Å variabel ausgebildet werden kann, ist es möglich, einen Parasitär
widerstand einer Basis zu verkleinern.
Wenn der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Heteroübergang-
Bipolartransistor in einer Hochfrequenzvorrichtung eingesetzt wird, ist es außer
dem möglich, deren Betriebscharakteristika zu verbessern.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung eines Heteroübergang-Bipolartransistors, das
folgende Schritte umfaßt:
Bilden eines vergrabenen Kollektorbereichs (21), in einem Siliziumsubstrat (20) durch Implantation von Fremdatomen;
Bilden eines Kollektorbereichs (22), einer Kollektorsenke (24) und einer Feldoxidschicht (23) auf dem vergrabenen Kollektorbereich (21);
Injizieren von Fremdatomen in die Kollektorsenke (24), die mit dem vergrabenen Kollektor (21) verbunden ist;
Sequentielles Ablagern einer Basisschicht (25) und einer ersten Oxidschicht (13) auf der gesamten Oberfläche der Kollektorschicht (22), der Kollektorsenke (24) und der Feldoxidschicht (23);
Mustern der ersten Oxidschicht (13) mittels photolitographischer Technik und Ausbildung der Oxidmuster (13a, 13b) über dem oberen Teil der Kollektorschicht (22) und der Kollektorsenke (24), und dann Formen des Oxidmusters (13a) zu geringerer Breite als der der Kollektorschicht (22);
Injizieren von Fremdatomen in den Eckbereich der Basisschicht (25) der durch die Oxidmuster (13a, 13b) freigelegt ist, und Ausbilden einer Störstellenleitungsbasis (25a) außerhalb der Oxidmuster (13a, 13b);
Sequentielles Ablagern eines Basiselektroden-Dünnfilms (26) und einer Deckoxidschicht (14) auf der Basisschicht (25) nach dem Entfernen der Oxidmuster (13a, 13b);
Selektives Mustern der Deckoxidschicht (14) und des Basiselektroden- Dünnfilms (26), um so die Oberfläche der Basisschicht (25) freizulegen;
Ausbilden einer isolierenden Oxidschicht (27) auf der Basisschicht (25) und der Deckoxidschicht (14);
Selektives Ätzen der isolierenden Oxidschicht (27), des Basiselektroden- Dünnfilms (26), der Deckoxidschicht (14) und der Basisschicht (25), um die Kollektorsenke (24) freizulegen;
Ausbilden einer Seitenwandschicht (28) auf der Seitenwand der isolierenden Oxidschicht (27), der Deckoxidschicht (13), des Basiselektroden-Dünnfilms (26) und der Basisschicht (25);
Selektives Ätzen der isolierenden Oxidschicht (27), um die Oberfläche der Basisschicht (25) über dem oberen Teil der Kollektorschicht (22) freizulegen;
Ausbilden einer Emitterschicht (29) mit einer vorbestimmten Breite auf der Basisschicht (25) und Ausbilden einer Kollektor-Kontaktschicht (29') mit vorbestimmter Breite auf der Kollektorsenke (24);
Ablagern einer Passivierungsschicht (30) auf der gesamten Oberfläche des Substrats und selektives Ätzen der Passivierungsschicht (30) und der Deckoxidschicht (14), um die Emitterschicht (29), die Kollektor-Kontaktschicht (29') und einen Teil des Basiselektroden-Dünnfilms (26) freizulegen;
Ausbilden der Elektroden (31) jeweils in Kontakt mit der Emitterschicht (29), der Kollektor-Kontaktschicht (29') und des Basiselektroden-Dünnfilms (26).
Bilden eines vergrabenen Kollektorbereichs (21), in einem Siliziumsubstrat (20) durch Implantation von Fremdatomen;
Bilden eines Kollektorbereichs (22), einer Kollektorsenke (24) und einer Feldoxidschicht (23) auf dem vergrabenen Kollektorbereich (21);
Injizieren von Fremdatomen in die Kollektorsenke (24), die mit dem vergrabenen Kollektor (21) verbunden ist;
Sequentielles Ablagern einer Basisschicht (25) und einer ersten Oxidschicht (13) auf der gesamten Oberfläche der Kollektorschicht (22), der Kollektorsenke (24) und der Feldoxidschicht (23);
Mustern der ersten Oxidschicht (13) mittels photolitographischer Technik und Ausbildung der Oxidmuster (13a, 13b) über dem oberen Teil der Kollektorschicht (22) und der Kollektorsenke (24), und dann Formen des Oxidmusters (13a) zu geringerer Breite als der der Kollektorschicht (22);
Injizieren von Fremdatomen in den Eckbereich der Basisschicht (25) der durch die Oxidmuster (13a, 13b) freigelegt ist, und Ausbilden einer Störstellenleitungsbasis (25a) außerhalb der Oxidmuster (13a, 13b);
Sequentielles Ablagern eines Basiselektroden-Dünnfilms (26) und einer Deckoxidschicht (14) auf der Basisschicht (25) nach dem Entfernen der Oxidmuster (13a, 13b);
Selektives Mustern der Deckoxidschicht (14) und des Basiselektroden- Dünnfilms (26), um so die Oberfläche der Basisschicht (25) freizulegen;
Ausbilden einer isolierenden Oxidschicht (27) auf der Basisschicht (25) und der Deckoxidschicht (14);
Selektives Ätzen der isolierenden Oxidschicht (27), des Basiselektroden- Dünnfilms (26), der Deckoxidschicht (14) und der Basisschicht (25), um die Kollektorsenke (24) freizulegen;
Ausbilden einer Seitenwandschicht (28) auf der Seitenwand der isolierenden Oxidschicht (27), der Deckoxidschicht (13), des Basiselektroden-Dünnfilms (26) und der Basisschicht (25);
Selektives Ätzen der isolierenden Oxidschicht (27), um die Oberfläche der Basisschicht (25) über dem oberen Teil der Kollektorschicht (22) freizulegen;
Ausbilden einer Emitterschicht (29) mit einer vorbestimmten Breite auf der Basisschicht (25) und Ausbilden einer Kollektor-Kontaktschicht (29') mit vorbestimmter Breite auf der Kollektorsenke (24);
Ablagern einer Passivierungsschicht (30) auf der gesamten Oberfläche des Substrats und selektives Ätzen der Passivierungsschicht (30) und der Deckoxidschicht (14), um die Emitterschicht (29), die Kollektor-Kontaktschicht (29') und einen Teil des Basiselektroden-Dünnfilms (26) freizulegen;
Ausbilden der Elektroden (31) jeweils in Kontakt mit der Emitterschicht (29), der Kollektor-Kontaktschicht (29') und des Basiselektroden-Dünnfilms (26).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (25)
aus einem Einkristall-SiGe-Film zusammengesetzt ist, der mit einer
Fremdatom-Konzentration von 1018 cm-3 oder mehr dotiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (25)
aus einem SiGe/Si-Film oder einem Si/SiGe/Si-Film
gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ge-Gehalt der Basisschicht (25) zwischen der Unterseite und der Oberseite der
Basisschicht linear geändert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ge-Gehalt der Basisschicht (25) im Bereich von 3% oder weniger konstant gehalten
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht (25) zwischen der Unterseite und der Oberseite der Basisschicht im
Bereich von 30% bis 0% linear geändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht (25) zwischen der Unterseite und einer vorbestimmten Höhe der
Basisschicht in dem Bereich von 30% oder weniger konstant ist und zwischen der
vorbestimmten Höhe und der Oberseite der Basis in dem Bereich von 30% bis 0%
linear geändert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ge-Gehalt der
Basisschicht (25) zwischen der Unterseite und einer vorbestimmten Höhe der
Basisschicht im Bereich von 0% bis 30% linear geändert wird und zwischen der
festgelegten Höhe und der Oberseite der Basisschicht im Bereich von 30% bis 0%
geändert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt des Bildens des leitenden, vergrabenen
Kollektorbereichs (21) bei einer Energie von 30 keV und einer Rate von 6 × 1015 cm-2
oder mehr durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt des Abscheidens des Basiselektroden-Dünnfilms (26) unter
Verwendung eines warmgepreßten Verbundtargets aus TiSi2,x durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektroden-Dünnfilm (26) aus TiSi2,x zusammengesetzt ist und eine Dicke von 50 bis 400 nm
aufweist, wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 9 ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Emitterschicht (29) aus einer leitenden Polysiliziumschicht mit
ca. 200 nm Dicke zusammengesetzt ist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Emitterschicht (29) eine untere Schicht (29a), die durch selektives
epitaktisches Aufwachsen gebildet ist und aus einem mit einer Fremdatomkonzen
tration von 1018 cm-3 oder weniger dotierten Siliziumeinkristall zusammengesetzt
ist, und eine obere Schicht (29b) aufweist, die aus einem mit einer Fremdatomkon
zentration von 1020 cm-3 oder mehr dotierten Polysilizium zusammengesetzt ist.
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