[發明專利]雙極性結晶體管及其操作方法與制造方法

有效

• 申請號: 201310097679.6
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN104078495B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 陳立凡;陳永初;龔正
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/06;H01L21/331
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明是有關于半導體裝置及其操作方法與制造方法，特別是有關于雙極性結晶體管及其操作方法與制造方法。

背景技術

半導體雙極性結晶體管(bipolar junction transistor，BJT)裝置能通過控制施加至基極端與集極端的電壓而操作成順向主動模式(forward-active mode)。舉例來說，NPN型雙極結晶體管裝置具有P型基極區及N型集極區與射極區，于操作時，可分別于基極端與集極端施加正電壓V_BE與比V_BE更高的正電壓V_CE。射極-基極結可因而為順向偏壓，基極-集極結可因而為逆向偏壓，并可降低基極電流I_B與集極電流I_C，集極電流I_C被定義為基極電流I_B的β倍。因此雙極結晶體管裝置可作為具有電流增益或β增益(beta gain)β的電流放大器。

發明內容

有鑒于此，本發明提供的是有關于雙極性結晶體管及其操作方法與制造方法，其具有良好的裝置特性。

根據一實施例，提供一種雙極性結晶體管，包括一第一摻雜區、一第二摻雜區與一第三摻雜區；第一摻雜區具有一第一導電型；第二摻雜區包括形成于第一摻雜區中的多個阱區；阱區具有相反于第一導電型的一第二導電型；阱區通過第一摻雜區互相分開；第三摻雜區具有第一導電型；第三摻雜區形成在阱區中，或形成在阱區之間的第一摻雜區中。

根據一實施例，提供一種雙極性結晶體管的操作方法，雙極性結晶體管包括一第一摻雜區、一第二摻雜區與一第三摻雜區；第一摻雜區具有一第一導電型；第二摻雜區包括形成于第一摻雜區中的多個阱區；阱區具有相反于第一導電型的一第二導電型；阱區通過第一摻雜區互相分開；第三摻雜區具有第一導電型；第三摻雜區形成在阱區中，或形成在阱區之間的第一摻雜區中；操作方法包括以下步驟：提供一集極電壓至第一摻雜區；提供一基極電壓至第二摻雜區；提供一射極電壓至第三摻雜區。

根據一實施例，提供一種雙極性結晶體管的制造方法，包括以下步驟：于一第一摻雜區中形成一第二摻雜區的多個阱區；第一摻雜區具有一第一導電型；阱區具有相反于第一導電型的一第二導電型；阱區通過第一摻雜區互相分開；于阱區中或于阱區之間的第一摻雜區中形成一第三摻雜區；第三摻雜區具有第一導電型。

為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的俯視圖。

圖1B為圖1A的雙極性結晶體管沿BB線的剖面圖。

圖1C為圖1A的雙極性結晶體管沿CC線的剖面圖。

圖2A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的俯視圖。

圖2B為圖2A的雙極性結晶體管沿BB線的剖面圖。

圖2C為圖2A的雙極性結晶體管沿CC線的剖面圖。

圖3A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的俯視圖。

圖3B為圖3A的雙極性結晶體管沿BB線的剖面圖。

圖3C為圖3A的雙極性結晶體管沿CC線的剖面圖。

圖4A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的俯視圖。

圖4B為圖4A的雙極性結晶體管沿BB線的剖面圖。

圖4C為圖4A的雙極性結晶體管沿CC線的剖面圖。

圖5A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的俯視圖。

圖5B為圖5A的雙極性結晶體管沿BB線的剖面圖。

圖5C為圖5A的雙極性結晶體管沿CC線的剖面圖。

圖6A繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的剖面圖。

圖6B繪示根據一實施例的雙極性結晶體管的剖面圖。

圖7為根據一實施例的雙極性結晶體管的電性曲線。

圖8為根據一實施例的雙極性結晶體管的電性曲線。

【符號說明】

102～第一摻雜區；

104、112、114、116～阱區；

106、118、122、222A、222B～接觸區；

108～襯底；

110～第二摻雜區；

120、220～第三摻雜區；

124～第一頂摻雜層；

126～第二頂摻雜層；

128～介電結構；

130～導電結構；

132、232、240～連接區；