[發明專利]高增益常數β雙極性接合晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201010111224.1
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102142456A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 林正基;杜碩倫;連士進
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/732
• 分類號: H01L29/732;H01L21/331
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種雙極性接合晶體管結構，包括：

一基板，具有一第一阱，該第一阱設置于該基板中且具有一第一深度，該第一阱具有一第一導電態；

一第二阱，具有該第一導電態，該第二阱設置于該第一阱中且具有一第二深度，該第二深度小于該第一深度，該第二阱摻雜高于該第一阱的一濃度，該第二阱環繞部分或全部的該第一阱的中心區域；

一第三阱，具有一第二導電態，該第三阱設置于該第一阱中，該第三阱填滿該第二阱內部的一區域；以及

一摻雜層，具有該第一導電態，該摻雜層位于該第三阱的一上部且具有低于該第二深度的一厚度，該摻雜層的一上表面是對準該第二阱的該上表面。

2.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中還包括：

一射極區，具有該第一導電態與一矩形形狀，該射極區設置于該摻雜層的一中心部分，該射極區摻雜高于該摻雜層的一濃度，且穿過該摻雜層延伸至該第三阱中；

一基極區，具有該第二導電態及一矩形環的形狀，該基極區與該射極區分離及同中心，該基極區摻雜高于該第三阱的一濃度，且穿過該摻雜層延伸至該第三阱中；以及

一集極區，具有該第一導電態及一矩形環的形狀，該集極區與該基極區分離及同中心，該集極區摻雜高于該摻雜層的一濃度，且穿過該摻雜層延伸至該第三阱中。

3.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，具有：

一增益常數β，由130分布至1200；以及

一集極射極崩潰電壓，超過10伏特。

4.如權利要求2所述的雙極性接合晶體管結構，其中該增益常數β超過1000。

5.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，還包括：

一場氧化物，設置于該第二阱與該摻雜層的一表面上，該場氧化物分離該射極區與該基極區，且分離該基極區與該集極區。

6.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，還包括一高電阻P型材料、一P型外延材料或一N型外延材料。

7.如權利要求2所述的雙極性接合晶體管結構，其中該射極區與該集極區的摻雜濃度為2×10²⁰atoms/cm³。

8.如權利要求2所述的雙極性接合晶體管結構，其中該基極區的摻雜濃度為10²⁰atoms/cm³。

9.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中：

該第一導電態為N型；以及

該第二導電態為P型。

10.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中該第一阱具有7微米的一深度以及10¹⁶atoms/cm³的一摻雜濃度。

11.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中該第二阱具有3微米的一深度以及2×10¹⁶atoms/cm³的一摻雜濃度。

12.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中該第三阱具有3微米的一深度以及3×10¹⁶atoms/cm³的一摻雜濃度。

13.如權利要求1所述的雙極性接合晶體管結構，其中該第二阱是一矩型環，環繞該第一阱的一中心區域，且該第三阱填入該第二阱的該中心區域。

14.一種雙極性接合晶體管結構的制造方法，包括：

提供一基礎晶圓；

布植作為一摻雜物的一第一導電態的原子至該基礎晶圓的一區域中；

驅使該布植后原子至一足夠深度，以形成一深阱；

圖案化以及布植該第一導電態的原子于該區域中來形成一第二阱，該第二阱的一摻雜濃度大于該區域的該摻雜物的濃度；

圖案化以及布植一第二導電態的原子，于該第二阱中形成一第三阱；以及

圖案化以及布植該第一導電態的原子以形成覆蓋于該第二阱上的一摻雜層。