專利名稱：雙極晶體管的縮放的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙極晶體管領(lǐng)域，更具體地，其涉及設(shè)計、建模和制造雙極晶體管以及雙極晶體管結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
一種改善雙極晶體管性能的方法為利用縮放來縮小晶體管的幾何形狀，不過隨著雙極晶體管的尺寸縮小，以到達性能變化與預(yù)期不同的點。因此，本領(lǐng)域中存在減輕上述缺陷與限制的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面為一種方法，其包括選擇雙極晶體管的初始設(shè)計；縮放該雙極晶體管的該初始設(shè)計，以產(chǎn)生該雙極晶體管的已縮放設(shè)計；根據(jù)該縮放之后該雙極晶體管的發(fā)射極的尺寸，決定是否需要該雙極晶體管的該已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償；以及若需要該雙極晶體管的該已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償，則相對于該已縮放設(shè)計的發(fā)射極布局階層的布局，調(diào)整該已縮放設(shè)計的溝槽隔離布局階層的布局，以產(chǎn)生該雙極晶體管的應(yīng)力補償縮放設(shè)計。本發(fā)明的第二方面為一種方法，其包括(a)選擇電路設(shè)計；(b)使用一或多個計算機處理器，從該電路設(shè)計當(dāng)中提取雙極晶體管的布局階層以及對應(yīng)的布局參數(shù)；(C)使用該一或多個計算機處理器，從所述多個布局參數(shù)決定所述多個雙極晶體管的裝置參數(shù)； (d)使用該一或多個計算機處理器，執(zhí)行該電路設(shè)計的電路模擬；(e)根據(jù)該模擬的結(jié)果， 決定該電路設(shè)計是否符合預(yù)定性能目標(biāo)；(f)若不符合所述多個性能目標(biāo)，則對于所述多個雙極晶體管中至少一個，相對于該至少一雙極晶體管的發(fā)射極布局階層的布局，調(diào)整該至少一雙極晶體管的溝槽隔離布局階層的布局；以及(g)重復(fù)步驟(b)至(f)，直到符合所述多個性能目標(biāo)或預(yù)定次數(shù)。本發(fā)明的第三方面為一種方法，其包括在基板內(nèi)形成溝槽，并且用電介質(zhì)材料填充該溝槽，以形成定義該基板內(nèi)集電極周邊的溝槽隔離；在該集電極上形成基極；在該基極上形成發(fā)射極；從該溝槽移除該電介質(zhì)材料的全部或一部分；以及在該基板、該基極以及該發(fā)射極的暴露區(qū)上以及該溝槽上形成介電帽層；該帽層密封該溝槽的上區(qū)，并且在該集電極的該周邊周圍形成空隙。本發(fā)明的第四方面為一種雙極晶體管，其包括基板內(nèi)的溝槽，該溝槽位于該基板內(nèi)集電極的周邊附近；該集電極上的基極；該基極內(nèi)的發(fā)射極；以及介電帽層，其位于該基板、該基極以及該發(fā)射極的暴露區(qū)上，并且延伸超過該溝槽；該帽層密封該溝槽但是并未將其填充。本發(fā)明的第五方面為一種雙極晶體管，其包括基板內(nèi)的電介質(zhì)填充溝槽，該電介質(zhì)填充溝槽定義該基板內(nèi)集電極的周邊，該集電極在與該基板頂表面平行的平面內(nèi)具有狗骨頭形(dog-bone)剖面；該集電極上的基極；以及該基極內(nèi)的發(fā)射極。


本發(fā)明的特征都在所附權(quán)利要求中闡述。然而，通過參考下列示例性具體實施例的詳細描述搭配附圖，可對本發(fā)明本身有最佳了解，其中圖1為可適用本發(fā)明的具體實施例的示例性雙極晶體管的平面圖/俯視圖；圖2為通過圖1中線段2-2的剖面圖；圖3為通過圖1中線段3-3的剖面圖；圖4為集電極電流密度對發(fā)射極周長對面積比例的曲線圖，其顯示根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)雙極晶體管模型的預(yù)期值與實體雙極晶體管的測量值；圖5A為示例性多發(fā)射極雙極晶體管的平面圖，而圖5B為通過圖5A中線段5B-5B 的制造的裝置的剖面圖；圖6為飽和集電極電流密度的測量值對實體雙極晶體管的發(fā)射極面積的曲線圖；圖7為beta的測量值對實體雙極晶體管的集電極的電流密度的曲線圖；圖8為集電極至發(fā)射極擊穿電壓的測量值對實體雙極晶體管發(fā)射極面積的曲線圖；圖9A包括例示雙極晶體管縮放的平面圖；圖9B為飽和集電極電流密度的測量值對如圖9A內(nèi)所示縮放的實體雙極晶體管發(fā)射極面積的曲線圖；圖IOA和圖IOB示出在長度方向發(fā)射極至淺溝槽隔離間距對于飽和狀態(tài)的集電極電流密度的影響；圖IlA和圖IlB示出在寬度方向發(fā)射極至淺溝槽隔離間距對于飽和狀態(tài)的集電極電流密度的影響；圖12為雙極晶體管的平面圖，其示出用來計算根據(jù)本發(fā)明具體實施例由淺溝槽隔離在集電極內(nèi)引起的應(yīng)力的幾何特征；圖13為對于根據(jù)本發(fā)明具體實施例的實體雙極晶體管，集電極電流密度作為集電極應(yīng)力因子函數(shù)的曲線圖；圖14為對于根據(jù)本發(fā)明具體實施例的實體雙極晶體管，在飽和集電極電流密度作為發(fā)射極面積函數(shù)的曲線圖；圖15為示出根據(jù)本發(fā)明具體實施例，設(shè)計具有雙極晶體管的集成電路的方法流程圖；圖16A至圖16E為根據(jù)本發(fā)明具體實施例，示出集電極應(yīng)力釋放的基于幾何形狀的方法的雙極晶體管平面圖；圖16F為圖16E的狗骨頭形集電極的替代布局；圖17A和圖17B為根據(jù)本發(fā)明具體實施例，示出集電極應(yīng)力釋放的基于幾何形狀的方法的多發(fā)射極雙極晶體管平面圖；圖18為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的產(chǎn)生縮放裝置的方法流程圖；圖19類似于圖3，但是已經(jīng)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明具體實施例的附加處理；圖20為示出實施圖18的方法的步驟255的掩模層的雙極晶體管的平面圖；圖21為根據(jù)本發(fā)明具體實施例，集電極應(yīng)力釋放的實體方法的流程圖；以及
圖22為可用來實施本發(fā)明具體實施例的一般用途計算機的示意性方塊圖。
具體實施例方式裝置(例如雙極晶體管)的幾何形狀縮放定義成利用減少第一裝置中一種或多種元件(例如集電極、基極、發(fā)射極)的長度、寬度、指的數(shù)量、數(shù)量或深度中的一或多個，從第一裝置的設(shè)計產(chǎn)生第二裝置的設(shè)計。除非特別提到，否則“裝置”一詞應(yīng)理解為代表雙極晶體管，并且“縮放的裝置” 一詞代表集電極和發(fā)射極布局尺寸已經(jīng)從大的雙極晶體管的設(shè)計縮放，以產(chǎn)生小的雙極晶體管的設(shè)計，反之亦然。一般來說，發(fā)射極的長度大于發(fā)射極的寬度，不過發(fā)射極的長度與寬度可相等。布局尺寸就是俯視圖與平面圖中長度與寬度的尺寸。小型模型定義為近似分析的模型，其以較不復(fù)雜的2維描述來描述復(fù)雜3維現(xiàn)象的物理(具體實施在等式、模型或算法中)，并且其形式通常更容易編碼于軟件并且不占用大量計算機時間，但是產(chǎn)生與復(fù)雜現(xiàn)象的確切解決方案基本相同的結(jié)果。一般來說，小型模型使用專屬于小型模型的模型參數(shù)為長度與寬度尺寸(即是布局幾何形狀尺寸)以及深度尺寸(例如延伸進入基板)建模。圖1為可適用本發(fā)明具體實施例的示例性雙極晶體管的平面圖/俯視圖。在圖 1內(nèi)，雙極晶體管100包括集電極105，其由硅基板140(請參閱圖幻內(nèi)形成的淺溝槽隔離 (Shallow trench isolation, STI)110所定義。集電極接觸115電連接至集電極105 (請參閱圖2)。集電極105上形成基極120(粗線)，并且交迭STI 110。單晶發(fā)射極125形成于基極120上，并且多晶硅發(fā)射極層130形成于發(fā)射極125上，并且交迭基極120。形成的深溝槽隔離(Deep trench isolation，DTI) 135的區(qū)域與STI 110的區(qū)域相鄰，為了清晰起見，因此將STI 110和DTI 135畫上斜線陰影。發(fā)射極125在長度方向具有長度Le，并且在寬度方向具有寬度We，該長度方向垂直于該寬度方向。以下將討論的STI 110的尺寸由頂點A、B、C和D定義，其定義邊Z^、BC ^ 5萬和@以及面積J5CD。以下將討論的集電極 105的尺寸由頂點E、F、G和H定義，其定義邊@、FG ^ ■和云豆以及面積^^。以下將討論的兩間距包括在長度方向從發(fā)射極125外邊緣到STI 110內(nèi)邊緣的距離D1，以及在寬度方向從發(fā)射極125外邊緣到STI 110內(nèi)邊緣的距離D2。發(fā)射極125的長度Le與集電極接觸115的長度Lcc平行。圖2為通過圖1中線段2-2的剖面圖，并且圖3為通過圖1中線段3_3的剖面圖。 在圖2和圖3中，子集電極140形成于單晶硅基板145上，并且由DTI 135限界。集電極 105形成于子集電極140內(nèi)，并且由STI 110限界。集電極接觸115通過子集電極140電連接至集電極105。基極120包括多晶硅含雜質(zhì)基極區(qū)121、單晶硅含雜質(zhì)基極區(qū)122以及其中形成發(fā)射極125的單晶本征基極區(qū)123。在基極120與多晶硅發(fā)射極層130之間(除了發(fā)射極125上方以外)形成介電層150。圖2顯示進入由頂點對C/D、G/H、E/F和A/B定義的紙面的線段位置，并且顯示從何處測量距離D2。圖3顯示進入由頂點對A/D、E/G、F/H和 B/C定義的紙面的線段位置，并且顯示從何處測量距離Dl。在一個示例中，雙極晶體管100為NPN晶體管，且子集電極140、集電極105和發(fā)射極125都為N型摻雜、含雜質(zhì)基極區(qū)121和122都是P型摻雜且本征基極區(qū)123為未摻雜或非常輕微摻雜(例如少于約5E15atm/cm3)的P型。在一個示例中，基極120包括分級的鍺化硅(SiGe)層，讓雙極晶體管100成為異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HJBT)。在一個示例中，STI 110 為二氧化硅。在一個示例中，DTI 135包括多晶硅核心以及位于多晶硅核心與基板STI110、 子集電極140和基板145之間的二氧化硅內(nèi)襯。形成圖1、圖2和圖3中雙極晶體管100的簡化工藝包括(1)在基板145內(nèi)形成子集電極140，(2)在基板145上成長外延層以形成集電極140，(3)形成DTI 135，(4)形成 STI 110，(5)形成集電極接觸115，(6)形成多晶硅基極層，其也形成單晶本征基極區(qū)123， (7)摻雜該本征多晶硅基極層(除了本征基極區(qū)123之外)以形成含雜質(zhì)的基極區(qū)121和 122，(8)形成多晶硅發(fā)射極層，其也形成單晶硅發(fā)射極125，(9)掩模并蝕刻多晶硅發(fā)射極層，以形成多晶硅發(fā)射極層130，以及(10)掩模并蝕刻多晶硅基極層，以形成基極120。在步驟( 與(6)之間可選地形成包括N溝道場效應(yīng)晶體管(NFET)和P溝道場效應(yīng)晶體管(PFET)的互補金屬氧化硅(CMOS)裝置。圖4為集電極電流密度對發(fā)射極周長與面積比例的曲線，其顯示根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)雙極晶體管模型的預(yù)期值與實體雙極晶體管的測量值。傳統(tǒng)上來說，發(fā)射極電流的變化作為發(fā)射極的面積與周長的函數(shù)，以等式(1)表示，其已用來縮放雙極晶體管內(nèi)的集電極電流。Ic = lea. A+Icp. P(1)，其中I。為集電極電流；Ica為集電極電流的發(fā)射極面積成分；Icp為集電極電流的發(fā)射極周長成分；A為發(fā)射極面積(圖1內(nèi)的Le乘狗)；以及P為發(fā)射極周長(圖1內(nèi)的2Le+2We)。將等式(1)除以A得出等式O)Jc = Ica+Icp(P/A)(2)其中Jc為集電極電流密度。Jc作為P/A的函數(shù)的曲線為直線，具有斜率Icp/A以及截距Ica/A，如圖4內(nèi)標(biāo)示為“模型”的曲線所示。等式(1)可視為小型模型內(nèi)的縮放等式。不過，已經(jīng)證實等式(1)并不適用于具有非常小的發(fā)射極的已縮放裝置，如圖4的 "Le變化”和“ffe變化”曲線所示出。針對“Le變化”曲線來說，發(fā)射極長度Le大約是10 μ m, 并且發(fā)射極寬度We從大約0. 4 μ m改變成大約0. 9 μ m。針對“ffe變化”曲線來說，發(fā)射極寬度狗大約是0. 8 μ m，并且發(fā)射極長度Le從大約1. 2 μ m改變成大約25 μ m。針對這三種曲線來說，Vbe大約是0. 7v。圖5A為示例性多發(fā)射極雙極晶體管的平面圖，圖5B為通過圖5A中線段5B-5B的制造裝置的剖面圖。在圖5A中，雙極晶體管155布局包括STI/集電極設(shè)計階層(標(biāo)示為 RX)、基極設(shè)計階層的布局(粗線并且標(biāo)示為PB)以及發(fā)射極設(shè)計階層的布局(標(biāo)示為EX)。 在圖5A當(dāng)中，為了清晰起見，因此將STI畫上斜線陰影。從圖5B可看見，雙極晶體管155 具有一個共用子集電極和基極，以及分開的集電極和發(fā)射極。圖6為飽和集電極電流密度的測量值對實體雙極晶體管發(fā)射極面積的曲線圖。飽和集電極電流密度Js與集電極電流密度Jc有關(guān)，如等式(3)所示
權(quán)利要求
1.一種方法，包括 選擇雙極晶體管的初始設(shè)計；縮放所述雙極晶體管的所述初始設(shè)計，以產(chǎn)生所述雙極晶體管的已縮放設(shè)計； 根據(jù)所述縮放之后所述雙極晶體管的發(fā)射極的尺寸，決定是否需要所述雙極晶體管的所述已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償；以及若需要所述雙極晶體管的所述已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償，則相對于所述已縮放設(shè)計的發(fā)射極布局階層的布局，調(diào)整所述已縮放設(shè)計的溝槽隔離布局階層的布局，以產(chǎn)生所述雙極晶體管的應(yīng)力補償縮放設(shè)計。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述溝槽隔離布局階層在所述縮放之后沿著所述集電極的周邊定義所述雙極晶體管的集電極以及介電隔離；在所述縮放之后，所述發(fā)射極布局階層定義所述雙極晶體管的所述發(fā)射極；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括在寬度方向、長度方向、或所述寬度與所述長度方向兩者增加所述已縮放設(shè)計的發(fā)射極至溝槽隔離的間距，所述發(fā)射極具有在長度方向延伸的長度、以及在寬度方向延伸的寬度，所述寬度方向與所述長度方向垂直。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述溝槽隔離布局階層在所述縮放之后沿著所述集電極的周邊定義所述雙極晶體管的集電極以及介電隔離；在所述縮放之后，所述發(fā)射極布局階層定義所述雙極晶體管的所述發(fā)射極；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括在所述集電極角部中開槽所述溝槽隔離，以形成具有狗骨頭形的集電極。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中所述溝槽隔離布局階層在所述縮放之后沿著所述多個集電極的周邊定義所述雙極晶體管的多個集電極以及介電隔離，所述介電隔離將所述多個集電極彼此隔離；在所述縮放之后，所述發(fā)射極布局階層定義所述雙極晶體管的多個發(fā)射極，每一發(fā)射極都對準(zhǔn)在所述多個集電極的相應(yīng)集電極上；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括從所述多個集電極之間移除所述介電隔離，以在所述溝槽隔離布局階層內(nèi)產(chǎn)生單一集電極。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中在所述縮放之后，所述發(fā)射極布局階層定義所述雙極晶體管的所述發(fā)射極；以及在所述縮放之后，所述雙極晶體管的所述發(fā)射極的所述多個尺寸選自所述發(fā)射極的寬度、所述發(fā)射極的長度、所述發(fā)射極的周邊、所述發(fā)射極的面積或其組合。
6.一種方法，包括(a)選擇一電路設(shè)計；(b)使用一或多個計算機處理器，從所述電路設(shè)計當(dāng)中提取雙極晶體管的布局階層以及對應(yīng)的布局參數(shù)；(c)使用所述一或多個計算機處理器，從所述多個布局參數(shù)決定所述多個雙極晶體管的裝置參數(shù)；(d)使用所述一或多個計算機處理器，執(zhí)行所述電路設(shè)計的電路模擬；(e)根據(jù)所述模擬的結(jié)果，決定所述電路設(shè)計是否符合預(yù)定性能目標(biāo)；(f)若不符合所述多個性能目標(biāo)，則對于所述多個雙極晶體管中的至少一個，相對于所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極布局階層的布局，調(diào)整所述至少一雙極晶體管的溝槽隔離布局階層的布局；以及(g)重復(fù)步驟(b)至(f)，直到符合所述多個性能目標(biāo)或預(yù)定次數(shù)。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的集電極以及介電隔離；所述發(fā)射極布局階層定義所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極； 所述多個布局階層包括定義所述至少一雙極晶體管的基極的基極布局階層；以及所述多個布局參數(shù)選自由所述發(fā)射極的寬度、所述發(fā)射極的長度、所述發(fā)射極的周長、 所述發(fā)射極的面積、所述發(fā)射極的邊與溝槽隔離之間的距離、所述基極的面積以及其組合構(gòu)成的組。
8.如權(quán)利要求6的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的集電極以及介電隔離；所述發(fā)射極布局階層定義所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極；所述多個布局參數(shù)包括由所述介電隔離的外周邊定義的總雙極晶體管面積、總集電極面積、所述發(fā)射極的面積以及所述發(fā)射極的周長；所述多個裝置參數(shù)包括所述至少一雙極晶體管的集電極電流；以及 (c)包括使用所述一或多個計算機處理器，從所述發(fā)射極的面積與周長產(chǎn)生標(biāo)稱集電極電流； 使用所述一或多個計算機處理器，從所述總雙極晶體管面積以及所述總集電極面積產(chǎn)生應(yīng)力因子；以及使用所述一或多個計算機處理器，根據(jù)所述標(biāo)稱集電極電流以及所述應(yīng)力因子，計算應(yīng)力裝置集電極電流。
9.如權(quán)利要求6的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的集電極以及介電隔離；所述多個布局階層包括定義所述至少一雙極晶體管的基極的基極布局階層； 所述多個布局參數(shù)包括發(fā)射極長度以及所述基極的面積； 所述多個裝置參數(shù)包括所述至少一雙極晶體管的集電極電流；以及 (c)包括使用所述一或多個計算機處理器，根據(jù)所述基極的所述能帶帶隙的變化，計算所述集電極電流，所述基極的所述能帶帶隙的變化由所述溝槽隔離、所述基極面積和所述發(fā)射極的所述長度弓I入所述集電極的應(yīng)力引起。
10.如權(quán)利要求6的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的集電極以及介電隔離；所述發(fā)射極布局階層定義所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括在寬度方向、長度方向或所述寬度與所述長度方向兩者上增加所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極至溝槽隔離的間距，所述發(fā)射極具有在長度方向延伸的長度，以及在寬度方向延伸的寬度，所述寬度方向與所述長度方向垂直。
11.如權(quán)利要求6的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的集電極以及介電隔離；所述發(fā)射極布局階層定義所述至少一雙極晶體管的發(fā)射極；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括在所述集電極角部中開槽所述溝槽隔離，以形成具有狗骨頭形的集電極。
12.如權(quán)利要求6的方法，其中所述溝槽隔離布局階層沿著所述多個集電極的周邊定義所述至少一雙極晶體管的多個集電極以及介電隔離，所述介電隔離將所述多個集電極彼此隔離；所述發(fā)射極布局階層定義所述至少一雙極晶體管的多個發(fā)射極，每一發(fā)射極都對準(zhǔn)在所述多個集電極的相應(yīng)的集電極上；以及所述調(diào)整所述溝槽隔離布局階層的所述布局包括從所述多個集電極的相鄰集電極之間移除所述介電隔離，以在所述溝槽隔離布局階層內(nèi)產(chǎn)生單一集電極。
13.一種方法，包括在基板內(nèi)形成溝槽，并且用電介質(zhì)材料填充所述溝槽，以形成定義所述基板內(nèi)集電極周邊的溝槽隔離；在所述集電極上形成基極； 在所述基極內(nèi)形成發(fā)射極；從所述溝槽中移除所述電介質(zhì)材料的全部或一部分；以及在所述基板、所述基極以及所述發(fā)射極的暴露區(qū)上以及所述溝槽上形成介電帽層；所述帽層密封所述溝槽的上區(qū)，并且在所述集電極的所述周邊四周形成空隙。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中所述基極包括鍺。
15.如權(quán)利要求13的方法，其中所述基極交迭所述溝槽隔離，并且露出所述溝槽隔離的周邊；以及從所述溝槽移除所述電介質(zhì)材料的全部或一部分包括 在所述基板上形成掩模層；在所述掩模層內(nèi)形成開口，所述溝槽隔離的一區(qū)域暴露在所述開口內(nèi)；和各向同性蝕刻所述電介質(zhì)材料。
16.如權(quán)利要求13的方法，其中所述形成所述基極包括在所述集電極上形成多晶硅層，所述多晶硅層交迭所述溝槽隔離，以在所述電介質(zhì)材料上形成多晶硅基極區(qū)，以及在所述集電極上形成單晶基極區(qū)；從所述多晶硅基極區(qū)形成含雜質(zhì)多晶硅基極區(qū)，并且形成圍繞單晶本征基極區(qū)的單晶含雜質(zhì)基極區(qū)。
17.如權(quán)利要求13的方法，其中所述形成所述發(fā)射極包括在所述基極上以及所述集電極之上形成介電層；在所述介電層內(nèi)形成溝槽，對齊于所述集電極之上，所述本征基極區(qū)露出所述溝槽的底部；以及在所述溝槽內(nèi)的所述本征基極區(qū)上形成摻雜的多晶硅層，并且交迭所述介電層，以在所述介電層上形成多晶硅發(fā)射極層，以及在所述本征基極區(qū)內(nèi)形成單晶發(fā)射極。
18.—種雙極晶體管，包括基板內(nèi)的溝槽，所述溝槽位于所述基板內(nèi)集電極的周邊附近； 所述集電極上的基極； 所述基極內(nèi)的發(fā)射極；以及介電帽層，其位于所述基板、所述基極以及所述發(fā)射極的暴露區(qū)上，并且延伸超過所述溝槽；所述帽層密封所述溝槽但是不將其填充。
19.如權(quán)利要求18的雙極晶體管，其中所述基極包括鍺。
20.如權(quán)利要求18的雙極晶體管，其中所述基極交迭所述溝槽。
21.如權(quán)利要求18的雙極晶體管，其中所述基極包括 單晶含雜質(zhì)基極區(qū)，其圍繞單晶本征基極區(qū)；以及含雜質(zhì)多晶硅基極區(qū)，其圍繞所述單晶含雜質(zhì)基極區(qū)；或
22.如權(quán)利要求18的雙極晶體管，其中所述發(fā)射極包括 所述基極區(qū)上介電層之上的多晶硅發(fā)射極層；所述本征基極區(qū)內(nèi)單晶發(fā)射極；所述多晶硅發(fā)射極層透過所述介電層內(nèi)開口接觸所述單晶發(fā)射極。
23.一種雙極晶體管，包括基板內(nèi)的電介質(zhì)填充溝槽，所述電介質(zhì)填充溝槽定義所述基板內(nèi)集電極的周邊，所述集電極在與所述基板頂表面平行的平面內(nèi)具有狗骨頭形剖面； 所述集電極上的基極；以及所述基極內(nèi)的發(fā)射極。
24.如權(quán)利要求23的雙極晶體管，其中所述集電極在所述集電極的中間具有長度與第一寬度，所述第一寬度小于在所述集電極的端部的所述集電極的第二寬度。
25.如權(quán)利要求23的雙極晶體管，其中所述集電極包括基本矩形的本體，以及從所述本體角部延伸的突出部分。
26.如權(quán)利要求23的雙極晶體管，其中所述發(fā)射極具有一對相對的第一邊，其定義所述發(fā)射極的寬度并且在寬度方向延伸、 以及具有一對相對的第二邊，所述對相對的第二邊定義所述發(fā)射極的長度并且在長度方向延伸，所述寬度方向與所述長度方向垂直，所述發(fā)射極的所述長度大于所述發(fā)射極的所述寬度；所述集電極具有一對相對并且在所述寬度方向延伸的第三邊，以及一對相對并且在所述長度方向延伸的第四邊；以及所述集電極具有沿著所述集電極的所述多個第三邊測量的第一寬度，所述第一寬度大于在所述多個第三邊之間的所述集電極的區(qū)域內(nèi)的所述集電極的所述多個第四邊之間測量的所述集電極的第二寬度。
全文摘要
一種雙極晶體管結(jié)構(gòu)、設(shè)計與制造雙極晶體管的方法、設(shè)計具有雙極晶體管的電路的方法。設(shè)計該雙極晶體管的該方法包括選擇雙極晶體管(圖18的240)的初始設(shè)計；縮放該雙極晶體管的該初始設(shè)計，以產(chǎn)生該雙極晶體管的已縮放設(shè)計(245)；根據(jù)該縮放之后該雙極晶體管的發(fā)射極的尺寸，決定是否需要該雙極晶體管的該已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償(250)；以及若需要該雙極晶體管的該已縮放設(shè)計的應(yīng)力補償，則相對于該已縮放設(shè)計的發(fā)射極布局階層的布局，調(diào)整該已縮放設(shè)計的溝槽隔離布局階層的布局(255)，以產(chǎn)生該雙極晶體管的應(yīng)力補償縮放設(shè)計(260)。
文檔編號H01L21/331GK102428548SQ201080021384
公開日2012年4月25日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者A.J.約瑟夫, J.A.斯林克曼, R.M.馬拉迪 申請人:國際商業(yè)機器公司