[發(fā)明專利]高增益常數(shù)β雙極性接合晶體管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010111224.1
• 申請(qǐng)日: 2010-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN102142456A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林正基;杜碩倫;連士進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/732
• 分類號(hào): H01L29/732;H01L21/331
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的較佳實(shí)施例是有關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，且特別是有關(guān)于一種高增益雙極性接合晶體管。

背景技術(shù)

雙極性接合晶體管(bipolar?junction?transistors，BJTs)為三極裝置，具有射極、基極以及集極。在典型的共同射極產(chǎn)品中，相對(duì)小量基極電流(輸入)控制相對(duì)大量的集極電流(輸出)。無論在電源或小信號(hào)產(chǎn)品中，都想要由大比例地改變集極電流來改變基極電流，此變化比例稱為h_FE或增益常數(shù)β。雙極性接合晶體管也存在崩潰電壓，稱為集極-基極崩潰電壓BV_CBO，以及集極-射極崩潰電壓BV_CEO。β、BV_CBO、BV_CEO這三個(gè)參數(shù)不僅并非獨(dú)立，且于實(shí)體裝置的結(jié)構(gòu)限制上都互相關(guān)連。舉例來說，當(dāng)BV_CBO固定不變，β與BV_CEO成反比；當(dāng)BV_CEO固定不變，β又與BV_CBO成反比。傳統(tǒng)方法制得的NPN雙極性接合晶體管具有特定的崩潰電壓限制，上述交互關(guān)系將會(huì)造成增益常數(shù)β可提升的上限。

業(yè)界亟欲制造出一種NPN雙極性接合晶體管，即便其集極-射極崩潰電壓BV_CEO很高，也同時(shí)具有很高的增益常數(shù)β。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供一雙極性接合晶體管，此雙極性接合晶體管具有一高增益常數(shù)β及超過10伏特的集極射極崩潰電壓。此處所揭露的本發(fā)明的實(shí)施例包括一基板，基板具有一第一阱，第一阱設(shè)置于基板中且具有一第一深度，第一阱具有一第一導(dǎo)電態(tài)。第二阱可設(shè)置于第一阱中，第二阱具有一矩形環(huán)的形狀且具有第一導(dǎo)電態(tài)，第二阱具有一第二深度，此第二深度是小于第一深度，第二阱摻雜高于第一阱的一濃度。第三阱設(shè)置于第一阱中且具有第二導(dǎo)電態(tài)，第三阱填滿第二阱內(nèi)部的一區(qū)域且具有約第二深度，以及第三阱的一上表面是對(duì)準(zhǔn)第二阱的一上表面。本實(shí)施例還可包括一層，此層具有第一導(dǎo)電態(tài)且位于第三阱的一上部，此層具有低于第二深度的一厚度，且此層的一上表面是對(duì)準(zhǔn)第二阱的上表面。射極區(qū)設(shè)置于此層的一中心部分且具有一矩形形狀，射極區(qū)具有第一導(dǎo)電態(tài)且摻雜高于此層的一濃度，此射極區(qū)可穿過此層延伸至第三阱中。本實(shí)施例亦可包括一基極區(qū)，此基極區(qū)具有第二導(dǎo)電態(tài)及一矩形環(huán)的形狀，此基極區(qū)是與射極區(qū)分離及同中心，此基極區(qū)摻雜高于第三阱的一濃度，且穿過此層延伸至第三阱中。集極區(qū)具有第一導(dǎo)電態(tài)及一矩形環(huán)的形狀，集極區(qū)是與基極區(qū)分離及同中心，集極區(qū)摻雜高于此層的一濃度，且可穿過此層延伸至第三阱中。

雖然本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法已如上說明或功能性描述地載于之后實(shí)施例內(nèi)容中，然而熟習(xí)此技術(shù)者當(dāng)知實(shí)施例中的所述描述，除非有特別指出，否則實(shí)施例中所描述的手段或?qū)嵤┓绞讲⒎怯靡韵拗票景l(fā)明的范圍。而根據(jù)本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍所定義出符合均等論的均等手段或均等物皆在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

通常知識(shí)者參照說明書所載的實(shí)施例內(nèi)容以及所具的相關(guān)知識(shí)當(dāng)可明確了解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，實(shí)施例中所描述或提及的任一特征、或多個(gè)特征的結(jié)合，并沒有與本發(fā)明專利申請(qǐng)范圍有相互不一致的沖突。

另外，一實(shí)施例中所描述或提及的任一特征、或多個(gè)特征的結(jié)合有可能會(huì)被本發(fā)明的其它任一實(shí)施例明確地排除。而本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與方法，其相關(guān)優(yōu)點(diǎn)以及具有新穎性的特征是在實(shí)施例中被描述或提及，以對(duì)本發(fā)明的概要有更清楚的了解。當(dāng)然，可以了解的是，在本發(fā)明的任一特別實(shí)施例中不需包括所有觀點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)或皆能實(shí)施所有特征。其它優(yōu)點(diǎn)與本發(fā)明的觀點(diǎn)是可于下列詳細(xì)說明以及權(quán)利要求范圍中清楚了解。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下，其中：

圖1A繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的所制造的N-P-N雙極性接合晶體管的上視圖。

圖1B繪示乃基礎(chǔ)晶圓的剖面圖。

圖1C繪示乃基礎(chǔ)晶圓在深布植N-阱后的剖面圖。

圖1D繪示乃圖1C結(jié)構(gòu)在布植N-阱及P-阱后的剖面圖。

圖1E繪示乃圖1D的結(jié)構(gòu)在P-阱上形成N型層后的剖面圖。

圖1F繪示乃圖1E的結(jié)構(gòu)在執(zhí)行場氧化工藝來定義絕緣區(qū)與主動(dòng)區(qū)后的剖面圖。

圖1G繪示乃沿著圖1A的剖面線1G-1G’的剖面圖。

圖2繪示本發(fā)明的雙極性接合晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。

圖3繪示乃圖1G定義用以描述摻雜密度的剖面圖的一例。