Bei Bipolartransistoren wird üblicherweise der Kollektor durch eine hochdotierte vergrabene Schicht (Buried Layer) ab- geschlossen. Die vergrabene Schicht wird dadurch erzeugt, dass das Substrat eine Ionen-Implantation an der gewünschten Stelle erfährt. Im Anschluss wird eine niedrig dotierte Epi- ) taxieschicht aufgebracht und die Wannen für Basis, Emitter und Kollektor erzeugt. Eine mögliche Prozessfolge ist bei- spielsweise in dem Lehrbuch"Technologie hochintegrierter Schaltungen"von D. Widmann, H. Mader, H. Friedrich, Springer Verlag, 2. Auflage, Tabelle 8.13, S. 326-334 beschrieben.

Für integrierte Hochfrequenzschaltungen im GHz-Bereich ist es günstig, sowohl Hochvolt-Transistoren (HV-Transistor) mit ei- ner hohen Durchbruchspannung als auch Hochfrequenz- Transistoren (HF-Transistors) mit einer kurzen Kollektortran- sitzeit und somit hoher Grenzfrequenz Ft zu integrieren. Auf- grund der bisher bekannten Herstellungsverfahren muss bei der Integration von Bipolartransistoren mit unterschiedlichen Grenzfrequenzen und Bipolartransistoren mit unterschiedlichen Durchbruchspannungen in Hochfrequenzschaltungen ein Kompro- miss bezüglich der Eigenschaften gefunden werden. Hierdurch kann die Leistung solch einer Hochfrequenzschaltung nicht op- timal ausgenutzt werden.

Bislang wurde solch eine Integration z. B. durch eine unter- schiedlich hohe Dotierstoffkonzentration des Kollektorbe- reichs realisiert. Je geringer die Dotierung, desto höher ist

die Kollektor-Basis-Durchbruchspannung. Die Kollektortransit- zeit wird hierdurch jedoch größer und somit Grenzfrequenz Ft niedriger. Je höher die Dotierung, desto kürzer die Kollek- tortransitzeit aber desto kleiner die Kollektor-Basis- Durchbruchspannung des Transistors.

Aus M. Racanelli et. al."Ultra High Speed SiGe NPN for Ad- vanced BiCMOS Technology", 2001 IEEE ist es bekannt, die Do- tierung eines Kollektorbereichs eines Transistors so zu ska- lieren, dass die Dotierstoffkonzentration innerhalb des Kol- lektorbereichs einen Gradienten aufweist. Diese Lösung ermög- licht zwar eine Erhöhung der Durchbruchspannung von HF- Transistoren, stellt jedoch immer noch einen Kompromiss dar.

Neben der Dotierstoffkonzentration bestimmt auch die Dimensi- onierung der Kollektorweite die Eigenschaften eines Bipo- lartransistors. Als Kollektorweite wird derjenige Bereich der Epitaxieschicht bezeichnet, der zwischen der in der Epitaxie- schicht gelegenen Wanne der Basis und der vergrabenen Schicht gelegen ist. HF-Transistoren, die auf hohe Grenzfrequenzen optimiert werden sollen, müssen eine kleine Kollektorweite, HV-Transistoren, die auf hohe Durchbruchspannungen hin opti- miert sind, eine große Kollektorweite aufweisen.

Die DE 100 44 838 C2 beschreibt ein Halbleiterbauelement so- wie ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem bipolare Bauelemente mit unterschiedlichen Kollektorweiten realisiert werden. Hierbei wird in eine vergrabene Schicht eines bipola- ren Bauelementes ein zusätzlicher Stoff eingebracht, der die Diffusion eines Dotierstoffes der vergrabenen Schicht und so- mit die Kollektorweite dieses bipolaren Bauelementes beein- flusst. Allerdings ergibt sich durch dieses Verfahren kein scharfer Übergang zwischen den unterschiedlich dotierten ver- grabenen Schichten und Kollektoren. Die Kollektorweite lässt sich somit nicht exakt und mit scharfem Profil einstellen, sondern zeigt ein"verschmiertes"Profil mit flachem Gradien- ten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach, ein optimier- tes Verfahren zur Herstellung einer Transistorstruktur an- zugeben, bei dem die Ausbildung von Kollektorbereichen mit unterschiedlichen Kollektorweiten ermöglicht werden, wobei die Kollektorbereiche eine scharfe Grenze zu den vergrabenen Schichten aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren der ein- gangs genannten Art gelöst, bei dem mindestens ein erster Kollektorbereich mit einer ersten Kollektorweite Cl auf einer ersten vergrabenen Schicht und ein zweiter Kollektorbereich mit einer zweiten Kollektorweite C2 auf einer zweiten vergra- benen Schicht erzeugt werden, wobei für die Erzeugung der zweiten Kollektorweite C2 eine erste Kollektorzone mit einer ersten Dicke C3 auf der zweiten vergrabenen Schicht und eine zweite Kollektorzone mit einer zweiten Dicke C4 auf der ers- ten Kollektorzone erzeugt werden und mindestens ein Isolati- onsbereich erzeugt wird, der zumindest die Kollektorbereiche voneinander trennt.

Hierdurch wird erreicht, dass die Kollektorweite der beiden Bipolartransistoren der Transistorstruktur unterschiedlich ist, und die Kollektorbereiche einen scharfen bzw. abrupten Übergang mit steilem Gradienten zu den benachbarten Berei- chen, wie den vergrabenen Schichten, aufweisen. Die Kollek- torweite Cl des ersten Bipolartransistors entspricht vorzugs- weise der ersten Dicke C3 des zweiten Kollektorbereiches. Die Kollektorweite C2 des zweiten Bipolartransistors setzt sich aus den Dicken C3 sowie C4 der Kollektorzonen des zweiten Kollektorbereiches zusammen. Je dicker demnach die zweite Di- cke C4 ist, desto größer ist auch der Unterschied der Kollek- torweiten beider Bipolartransistoren.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine schar- fe Grenze bzw. ein abrupter Übergang von dem niedrigdotierten Kollektor zu der hochdotierten vergrabenen Schicht das Ver-

halten eines Transistors wesentlich verbessert, da ein abrup- tes Profil mit steilem Gradienten bei einem gleichbleibenden Schichtwiderstand kleinere Randkapazitäten besitzt als ein Profil mit flachem Gradienten. Ebenso wird durch das erfin- dungsgemäße Verfahren das Hochstromverhalten des Transistors verbessert, da sich in dem mit Ladungsträgern überschwemmten Teil des Kollektors kein unnötiger Dotierstoff befindet und dafür der Durchlass der vergrabenen Schicht erniedrigt ist.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterentwickelt, dass mindestens eine erste Zone einer ersten vergrabenen Schicht von einem ersten Leitfähig- keitstyp des ersten Bipolartransistors und eine erste Zone einer zweiten vergrabenen Schicht von einem ersten oder einem zweiten Leitfähigkeitstyp des zweiten Bipolartransistors in das Halbleitersubstrat eingebracht werden, eine erste epitak- tische Schicht erzeugt wird, die ganzflächig zumindest die erste Zone der vergrabenen Schichten bedeckt, zumindest eine zweite Zone von dem ersten Leitfähigkeitstyp innerhalb der ersten epitaktischen Schicht erzeugt wird, wobei die zweite Zone an die erste Zone der ersten vergrabenen Schicht an- grenzt, eine zweite epitaktische Schicht erzeugt wird, die ganzflächig zumindest die erste epitaktische Schicht und die zweite Zone der ersten vergrabenen Schicht bedeckt, mindes- tens ein Isolationsbereich erzeugt wird, der zumindest die Kollektorbereiche voneinander trennt, wobei die zweite Zone der ersten vergrabenen Schicht an den ersten Kollektorbereich und die erste Zone der zweiten vergrabenen Schicht an den zweiten Kollektorbereich angrenzen.

Hierdurch werden vergrabene Schichten mit unterschiedlichen Dicken erzeugt, wobei sich die Dicke der ersten vergrabenen Schicht aus einer ersten Zone, die in das Halbleitersubstrat, und einer zweiten Zone, die in die erste epitaktische Schicht eingebracht ist, zusammensetzt. Die zweite vergrabene Schicht und die erste Zone der ersten vergrabenen Schicht sind hier- bei vorzugsweise gleich dick. Die Dicken der ersten und zwei-

ten vergrabenen Schichten unterscheiden sich also um die Di- cke der zweiten Zone der zweiten vergrabenen Schicht. Da die Kollektorweite, wie eingangs erwähnt, von der Dicke der Epi- taxieschicht, abzüglich der in die Epitaxieschicht reichenden vergrabenen Schicht abhängt, können die Kollektorweiten C1 und C2 auf einfache Weise variiert werden und haben doch, an- ders als bei bislang bekannten Ausführungen, einen scharfen Übergang zwischen den hochdotierten vergrabenen Schichten und den niedrig dotierten Kollektorbereichen.

Darüber hinaus schlagen die Erfinder vor, das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass min- destens eine erste Zone einer ersten vergrabenen Schicht von einem ersten Leitfähigkeitstyp des ersten Bipolartransistors und eine zweite vergrabene Schicht von einem ersten oder ei- nem zweiten Leitfähigkeitstyp des zweiten Bipolartransistors in das Halbleitersubstrat eingebracht werden, mindestens eine erste Kollektorzone des ersten Bipolartransistors und eine erste Kollektorzone des zweiten Bipolartransistors erzeugt werden, wobei die erste Kollektorzone des ersten Bipolartran- sistors an die erste Zone und die erste Kollektorzone des zweiten Bipolartransistors an die zweite vergrabene Schicht angrenzt, die erste Kollektorzone als erster Leitfähigkeits- typ ausgebildet wird, eine zweite Kollektorzone auf der ers- ten Kollektorzone des zweiten Bipolartransistors und eine zweite Kollektorzone auf der ersten Kollektorzone des ersten Bipolartransistors erzeugt werden und mindestens ein Isolati- onsbereich erzeugt wird, der zumindest die Kollektorzonen voneinander trennt.

Auch hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, dass Kollek- torbereiche hergestellt werden, die sowohl unterschiedliche Dicken als auch scharfe Profile mit steilem Gradienten zu den benachbarten vergrabenen Schichten aufweisen und somit eine Transistorstruktur ausgebildet wird, die sowohl die Eigen- schaften eines HV-Transistors als auch die eines HF- Transistors beinhaltet.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass die dritte Kollektorzone abgeschieden wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ver- fahren wird die dritte Kollektorzone epitaktisch abgeschie- den. Hierdurch wird die Kollektorzone mit möglichst wenig Kristalldefekten aufgewachsen, was für die Funktionseigen- schaften eines Bipolartransistors sehr wichtig ist.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Isolierschicht (SOI-Schicht, SOI = Silicon On Insulator = Silizium auf Iso- lator) zwischen den vergrabenen Schichten und dem Halbleiter- substrat vorgesehen ist. Hierdurch werden die Kollektorberei- che vom Substrat elektrisch isoliert und kapazitiv entkop- pelt, ohne dass eine zusätzliche Isolation notwendig ist.

Typischerweise wird der Isolationsbereich, der zumindest die Kollektorbereiche voneinander trennt, mit Hilfe von Shallow- Trench-Isolationstechnik (STI-Technik) voneinander getrennt.

Der Isolationsbereich kann mit einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem CVD-Oxid (CVD = Chemical Vapour Deposition) gefüllt sein. Vorzugsweise werden hier- durch die zwei lateral benachbarten hochdotierterten vergra- .. benen Schichten zweier Bipolartransistoren elektrisch vonein- ander isoliert. Dieser Isolationsbereich kann beispielsweise als Full Trench (vollständiger Graben) oder als Deep Trench (tiefer Graben) ausgeführt sein.

Ein Full Trench ist ein Graben, beispielsweise zwischen Bau- elementen eines Chips, bei dem das Silizium bis zu den ver- grabenen Schichten geätzt oder unterbrochen ist, so dass Strompfade zwischen den Bauelementen vollständig unterbrochen sind. Ein Full Trench kann größere Transistorbereiche vonein- ander trennen, wie es auch in einem Artikel von S. Maeda, "Impact of 0,18 Mm SOI CMOS Technology using Hybrid Trench Isolation with High Resistivity Substrat on Embedded

RF/Analog Applications", 2000 Symp. on VLSI Technology-Di- gest of Technical Papers (CAT. No. OOCH37104), Seite 154 bis 155 beschrieben ist.

Ein Deep Trench wird beispielsweise in dem Artikel"An SOI- Based High Performance Self-Aligned Bipolar Technology Featu- ring 20 ps Gate-Delay and a 8.6 fJ Power Delay Product"von E. Bertagnolli et al., 1993, Symp. on VLSI-Technologie, Di- gest of Technical Papers (CAT. No. 93CH3303-5), Seite 63 bis 64 beschrieben. Im Gegensatz zum Full Trench ist der Deep Trench nicht breit genug, um darüber passive Bauelementen in ihren vollen Abmessungen integrieren zu können. Vielmehr dient der Deep Trench zur dielektrischen Bauelementeisolati- on.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich- nungen im Detail erläutert. Es zeigen Figuren la bis ld in schematischer Querschnittsansicht ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren zur Er- zeugung einer erfindungsgemäßen Transistor- struktur mit zwei Kollektorbereichen unter- schiedlicher Kollektorweite mittels selek- tiver Epitaxie, Figuren 2a bis 2e in schematischer Querschnittsansicht ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zur Er- zeugung einer Transistorstruktur mit zwei Kollektorbereichen unterschiedlicher Kollek- torweite mittels ganzflächiger Epitaxie, Figuren 3a bis 3c in schematischer Querschnittsansicht ein drittes erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung einer Transistorstruktur mit zwei Kollektorberei- chen unterschiedlicher Kollektorweite,

Figur 4 in schematischer Querschnittsansicht eine alternative Ausgestaltung zur Erzeugung einer Transistorstruk- tur mit zwei Kollektorbereichen unterschiedlicher Kollektorweite mit SOI-Struktur.

Das anhand der Figuren la bis ld im folgenden beschriebene erste erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer erfin- dungsgemäßen Transistorstruktur mit zwei Kollektorbereichen unterschiedlicher Kollektorweite erfolgt mittels selektiver Epitaxie.

In der Figur la sind bereits die, beispielsweise n+- dotierten, vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 in das Halblei- tersubstrat 1 eingebracht und durch Isolationsbereiche 4, hier als Tiefe Trenche 4 realisiert, voneinander isoliert worden. Das Halbleitersubstrat 1 besteht z. B. aus einkri- stallinem Silizium, das p-dotiert ist.

Weiterhin sind eine erste Hilfsschicht 6 und eine zweite Hilfsschicht 7 vorgesehen, die den Isolationsbereich 4 von dem Halbleitersubstrat 1 und den vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 trennen. Hierbei grenzt die zweite Hilfsschicht 7 an den Isolationsbereich 4 an und die erste Hilfsschicht 6 an die zweite Hilfsschicht 7 sowie an das Halbleitersubstrat 1 . und die vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2.

Die zweite Hilfsschicht 7 besteht vorzugsweise aus einem Ma- terial, das beständig gegen Oxidation und selektiv zu Oxid ätzbar ist, wie beispielsweise Siliziumnitrid Si3N4. Hier- durch können Seitenwanddefekte vermieden werden, also Kris- tallfehler, die an der Grenzfläche zwischen einem dielektri- schen Material und Silizium beim epitaktischen Aufwachsen des Siliziums entstehen. In einer anderen Variante kann die zwei- te Hilfsschicht 7 aus Polysilizium gebildet werden. Die Dicke dieser zweiten Hilfsschicht 7 liegt im Bereich zwischen 3 nm bis 60 nm. Ein Vorteil dieser dünnen Nitridauskleidung be- steht darin, dass sie die Wand des, beispielsweise mit CVD-

Oxid gefüllten, Isolationsbereiches 4 vor Oxidationen schützt und so Defektbildungen verhindert.

Die erste Hilfsschicht 6 besteht vorzugsweise aus einem Mate- rial, welches selektiv zur Schicht 7 ätzbar ist und große me- chanische Spannungen auf dem Halbleitersubstrat 1 vermeidet, wie beispielsweise einem Oxid. Weiterhin kann die Hilfs- schicht 6 bis zur Epitaxie die empfindliche Silizium- Oberfläche der vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 vor Oxidati- on schützen.

Die Öffnungen 12 werden bis zu der zweiten Hilfsschicht 7 in eine STI-Oxidschicht 13 geätzt, die vorzugsweise ganzflächig das Halbleitersubstrat 1 mit den darauf befindlichen Hilfs- schichten 6 und 7 bedeckt. Wie aus der EP 0 600 276 Bl be- kannt ist, kann die Ätzung durch anisotropes Trockenätzen er- folgen, das selektiv auf Siliziumnitrid, und damit auf der zweiten Hilfsschicht 7, stoppt.

Im anschließenden Verfahrensschritt gemäß der Figur 1b er- folgt eine laterale Unterätzung 14 der Hilfsschichten 6 und 7. Die Unterätzung 14 wird genauer in der EP 0 600 276 Bl be- schrieben. Da sich Seitenwanddefekte, ausgehend von den Grenzflächen zwischen den Hilfsschichten 6 und 7 und der O- berfläche der vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2, bilden und unter einem Winkel von etwa 52°entlang von (111) -Kristallflächen, also beispielsweise entlang der Sei- tenwand der STI-Oxidschicht, hochwachsen, kann dieses Wachs- tum der Seitenwanddefekte durch den Überhang, der von den Un- terätzungen 14 der STI-Oxidschicht 13 gebildeten wird, unter- brochen werden.

Im Anschluss wird ein erster Kollektorbereich 2.1 mit einer Dicke C1 sowie eine Kollektorzone 2.2. 1 mit einer Dicke C3 epitaktisch abgeschieden, wobei der erste Kollektorbereich 2.1 an die erste vergrabene Schicht 5.1 und die Kollektorzone 2.2. 1 an die zweite vergrabene Schicht 5.2 angrenzt. Die Kol-

lektorzone 2.2. 1 ist hierbei für den zweiten Kollektorbereich eines zweiten Bipolartransistors vorgesehen. Die Dicken Cl und C3 des Kollektorbereiches 2.1 und der Kollektorzone 2.2. 1 sind annähernd gleich und liegen vorzugsweise zwischen 50 nm und 300 nm.

Nach Abdeckung des ersten Kollektorbereiches 2.1 mit einer maskierenden Schicht 8 wird in der Figur Ic auf der Kollek- torzone 2.2. 1 eine weitere Kollektorzone 2.2. 2 epitaktisch aufgebracht. Diese Kollektorzone 2.2. 2 hat vorzugsweise eine Dicke C4, die zwischen 100 nm und 200 nm beträgt. Damit liegt die Kollektorweite C2 des zweiten Kollektorbereiches 2.2, der sich aus den Kollektorzonen 2.2. 1 und 2.2. 2 zusammensetzt, im Bereich zwischen 150 nm und 500 nm.

Im vorliegenden Beispiel schließt der zweite Kollektorbereich 2.2 auf annähernd gleicher Höhe mit der Oberfläche der STI- Oxidschicht 13 ab.

Typischerweise stehen die Kollektorweite Cl des ersten Kol- lektorbereiches 2.1 und die Kollektorweite C2 des zweiten Kollektorbereiches 2.2 zueinander in einem Verhältnis, das zwischen 0,05 und 0,9 liegt. Typische Werte liegen bei 100 nm für die Kollektorweite C1, sowie 250 nm für die Kollektorwei- te C2. Durch die unterschiedlichen Kollektorweiten C1 und C2 der zwei Kollektorbereiche 2.1 und 2.2 auf demselben Halblei- tersubstrat 1 wird erreicht, dass sowohl die Eigenschaften eines HF-Transistors als auch eines HV-Transistors optimiert werden.

Sollen noch größere Unterschiede zwischen den Kollektorweiten des ersten und zweiten Kollektorbereiches 2.1 und 2.2 erzielt werden, so wird im Verfahrensschritt der Figur lb die Kollek- torweite Cl und die Dicke C3 relativ gering gehalten und im darauf folgenden Verfahrensschritt der Figur lc die Abschei- dung der Kollektorzone 2.2. 2 mit einer zweiten Dicke C4 ent- sprechend häufig wiederholt.

In der Transistorstruktur der Figur 1d wurde die maskierende Schicht über dem Kollektorbereich 2.1 entfernt und Kollektor- anschlussbereiche 11 eingefügt. Nach Auffüllung mit bei- spielsweise Wolfram, können die Kollektoren zur Oberfläche elektrisch herausgeführt werden, wodurch die Integration der Transistorstruktur in einen integrierten Schaltkreis ermög- licht wird.

Das anhand der Figuren la bis ld beschriebene erfindungsgemä- ße Verfahren zur Herstellung einer Transistorstruktur für zwei Bipolartransistoren mit Hilfe der selektiven Epitaxie ist besonders einfach. Es werden die verschiedenen Kollektor- bereiche in jeweils aufeinanderfolgenden Epitaxieschritten mit der benötigten Dicke in der STI-Oxidschicht 13 abgeschie- den, wobei der schon fertig gestellte Kollektorbereich 2.1 durch eine maskierende Schicht 8 abgedeckt wird, um eine wei- tere epitaktische Abschneidung zu verhindern. Die für eine epitaktische Abscheidung benötigten Bereiche in der STI- Oxidschicht 13 werden also jeweils nur für den entsprechenden Epitaxieschritt geöffnet.

Auch mit Hilfe von ganzflächiger Epitaxie ist es möglich, Kollektorbereiche 2. x mit unterschiedlichen Kollektorweiten und scharfen Übergängen zu den hochdotierten vergrabenen Schichten zu realisieren, wie anhand der Figuren 2a bis 2e nachfolgend erläutert. Hierbei schließen die Kollektorberei- che 2. x nach oben planar auf gleicher Höhe mit der Oberfläche der STI-Oxidschicht 13 ab, wobei die Dicken D1 und D2 der vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 variiert werden. Dieser planare Abschluss ist besonders vorteilhaft, da für anschlie- ßende Fotoschritte (hier nicht beschrieben), mit Strukturgrö- ßen kleiner als 0.35 Mm, planare Oberflächen benötigt werden.

Gemäß der Figur 2a wird über die ganze Fläche des Halbleiter- substrats 1, in das eine erste Zone 5.1. 1 einer ersten ver- grabenen Schicht und eine weitere erste Zone 5.2. 1 einer

zweiten vergrabenen Schicht bereits implantiert wurden, eine epitaktische Schicht 9 mit einer Dicke E1 abgeschieden. Die ersten Zonen 5.1. 1 und 5.2. 1 sind vorzugsweise n+-dotiert.

Im Anschluss wird in Figur 2b in die epitaktische Schicht 9 eine zweite Zone 5.1. 2 der vergrabenen Schicht 5.1 und eine zweite Zone 5.2. 2 der vergrabenen Schicht 5.2 eingebracht, wobei auch diese zweiten Zonen 5. x. 2 n+-dotiert sind. Die zweite Zone 5.1. 2 erstreckt sich hierbei annähernd über die Fläche der ersten Zone 5.1. 1, die zweite Zone 5.2. 2 der ver- grabenen Schicht 5.2 dagegen lediglich über einen Teilbereich der ersten Zone 5.2. 1 der vergrabenen Schicht 5.2.

Im darauffolgenden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Figur 2c wird eine zweite epitaktische Schicht 10 ganzflächig über die epitaktische Schicht 9, sowie die zwei- ten Zonen 5. x. 2 der vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 in ei- ner Dicke E2 abgeschieden. Hierbei kann diese zweite epitak- tische Schicht 10 aus einer einzigen oder mehreren Abschei- dungen hintereinander resultieren. Durch die Dicke E2 dieser epitaktischen Schicht 10 kann die Kollektorweite C1 eines ersten Kollektorbereiches festgelegt werden, wobei die Kol- lektorweite Cl der Dicke E2 der epitaktischen Schicht 10 ent- spricht. Die Kollektorweite C2 des zweiten Kollektorbereiches entspricht dagegen der Summe der Dicken E1 der epitaktischen Schicht 9 sowie der Dicke E2 der epitaktischen Schicht 10.

Die vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 werden in der Figur 2d über Isolationsbereiche 4, im vorliegenden Beispiel als tiefe Gräben ausgeführt, voneinander isoliert.

Anschließend wird in der Figur 2e die STI-Oxidschicht 13 in die epitaktische Schicht 10 gemäß der Figur 2d geätzt und vorzugsweise mit STI-Oxid aufgefüllt, wobei Bereiche für den Kollektoranschlussbereich 11 sowie den ersten und zweiten Kollektorbereich 2.1 und 2.2 frei gelassen werden. Danach werden die Kollektoranschlussbereiche 11 über den zweiten Zo-

nen 5.2. 2 und 5.1. 2 geätzt, um hierdurch eine elektrische An- bindung des Kollektors zu ermöglichen.

Der erste Kollektorbereich 2.1 hat somit eine erste Kollek- torweite Cl, der zweite Kollektorbereich eine größere Kollek- torweite C2. Beide Kollektorbereiche 2.1 und 2.2 schließen planar mit der Oberfläche der STI-Oxidschicht 13 ab und be- sitzen beide scharfe Übergänge zwischen den stark dotierten Bereichen der vergrabenen Schichten 5. x und den geringer do- tierten Kollektorbereichen 2. x. Hierdurch erhält die Transis- torstruktur definierte und exakt bestimmbare Eigenschaften.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung ei- ner erfindungsgemäßen Transistorstruktur mit zwei Kollektor- bereichen unterschiedlicher Kollektorweite wird anhand der Figuren 3a bis 3c näher beschrieben.

In der Figur 3a wird analog zu der Figur 1b eine Struktur zur Verfügung gestellt, mit einem, vorzugsweise p-dotierten, Halbleitersubstrat 1, einer in das Halbleitersubstrat 1 im- plantierten ersten Zone 5.1. 1 einer ersten vergrabenen Schicht und einer implantierten zweiten vergrabenen Schicht 5.2, mit einer Dicke D2, Isolationsbereichen 4, einer ersten Hilfsschicht 6 und einer zweiten Hilfsschicht 7, einer STI- Oxidschicht 13 und den Kollektorzonen 2.1. 1 und 2.2. 1.

Wie in der Figur lb sind in der Figur 3a die Hilfsschichten 6 und 7 unter die STI-Oxidschicht 13 unterätzt, so dass die Kollektorzonen 2.1. 1 und 2.2. 1 im Querschnitt einen stufen- förmigen Verlauf aufweisen. Durch diese Unterätzung 14 zeigt die STI-Oxidsschicht 13 einen Überhang über einen Teil der Kollektorzonen 2.1. 1 und 2.2. 1.

Die Dicke C3 dieser Kollektorzonen 2.1. 1 und 2.2. 1 kann zwi- schen 5nm und 30Onm variieren.

Nach Aufbringen einer maskierenden Schicht 8 auf den Bereich der Kollektorzone 2.2. 1 wird die Kollektorzone 2.1. 1, wie an- hand der Pfeile 15 in der Figur 3b gezeigt, derart dotiert, dass sie die selbe Dotierung wie die erste Zone 5.1. 1 der ersten vergrabenen Schicht 5.1 aufweist. Vorzugsweise ist dies eine n+-Dotierung. Diese neu gebildete zweite Zone 5.1. 2 und die erste Zone 5.1. 1 bilden nun die vergrabene Schicht 5.1 mit einer Dicke D1 aus.

Nach Entfernen der maskierenden Schicht 8 wird in der Figur 3c ein erster Kollektorbereich 2.1 auf der ersten vergrabenen Schicht 5.1 mit einer Kollektorweite Cl und auf der Kollek- torzone 2.2. 1 eine weitere Kollektorzone 2.2. 2 mit einer Di- cke C4 epitaktisch abgeschieden. Der zweite Kollektorbereich 2.2 bildet sich nun aus den beiden Kollektorzonen 2.2. 1 und 2.2. 2 und hat eine Kollektorweite C2, die die Summe der Di- cken C3 und C4 darstellt. Beide Kollektorbereiche 2.1 und 2.2 schließen planar mit der Oberfläche der STI-Oxidschicht 13 ab.

Nach Einfügen der Kollektoranschlussbereiche 11 und Füllen mit beispielsweise Wolfram ist die Transistorstruktur der Fi- gur 3c für eine Verwendung in Bipolartransistoren geeignet.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Figur 4 wird zwischen dem Halbleitersubstrat 1 und den vergrabenen Schichten 5.1 und 5.2 eine Isolierschicht 3 erzeugt.

Die Erzeugung der Kollektorbereiche 2.1 und 2.2 mit unter- schiedlichen Kollektorweiten Cl und C2 und scharfen Übergän- gen zwischen den Kollektorbereichen und den vergrabenen Schichten kann dem erfindungsgemäßen Verfahren aus den Figu- ren 3a bis 3c entsprechen. Darüber hinaus sind auch die er- findungsgemäßen Verfahren, die anhand der Figuren la bis ld und 2a bis 2e erläutert sind, denkbar.

Vorzugsweise werden in den erfindungsgemäßen Verfahren der Figuren 1 bis 4 die erste vergrabene Schicht 5.1 und die zweite vergrabene Schicht 5.2 als gleicher Leitfähigkeitstyp ausgestaltet. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Ausbildung zweier gleichartiger Transistorstrukturen nebeneinander, also beispielsweise zweier npn-Transistoren bzw. zweier pnp- Transistoren.

In einer alternativen Ausführungsform sind die erste vergra- bene Schicht 5.1 und die zweite vergrabene Schicht 5.2 als unterschiedlichen Leitfähigkeitstypen ausgestaltet. Hierdurch wird es ermöglicht, auf demselben Halbleitersubstrat 1 einen npn-Transistor neben einen pnp-Transistor auszubilden.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfin- dungsgemäßen Verfahren werden die Kollektorbereiche mit einem Dotierstoffgradienten ausgebildet, wobei die Konzentration des Dotierstoffes in horizontaler Richtung variiert. Diese Weiterbildung ermöglicht es beispielsweise, im mittleren Kol- lektorbereich eine erhöhte Dotierstoffkonzentration auszubil- den. Diese Weiterbildung, insbesondere mit einer geringen Di- cke des Kollektorbereiches, verringert die Basis-Kollektor- Raumladungszone und verringert somit die Kollektortransit- zeit. Vor allem bei sehr kleinen Transistorstrukturen, bei denen der Emitterbereich oberhalb des Kollektorbereiches zentriert angeordnet ist, ist diese Weiterbildung besonders vorteilhaft.

Es versteht sich, dass anstelle der Deep Trenches auch Full Trenches als Isolationsbereiche 4 verwendet werden können.

Insgesamt ermöglichen die erfindungsgemäßen Verfahren, wie anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert, die Herstellung von Transistorstrukturen, mit einem ersten Kollektorbereich 2.1, mit einer ersten Kollektorweite C1, sowie einem zweiten Kol- lektorbereich 2.2, mit einer größeren Kollektorweite C2, auf demselben Halbleitersubstrat 1, wobei alle Übergänge zwischen

unterschiedlich dotierten Bereichen eine scharfe Grenzfläche aufweisen. Hierbei ist beispielsweise der erste Kollektorbe- reich 2.1 für einen Hochfrequenztransistor mit hohen Grenz- frequenzen fT, der zweite Kollektorbereich 2.2 für einen Hochvolttransistor mit erhöhten Durchbruchspannungen geeig- net.