[發明專利]PNP晶體管

無效

• 申請號: 201310504628.0
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103606555A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 叢國芳
• 申請（專利權）人: 溧陽市東大技術轉移中心有限公司
• 主分類號: H01L29/732
• 分類號: H01L29/732;H01L29/22
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本發明涉及一種半導體裝置。

背景技術

現有技術中，一種橫型PNP晶體管的結構為在P型半導體襯底上形成有低濃度的N型外延區域。跨P型半導體襯底和N型外延區域形成有N型雜質埋入區域。在外延區域形成有第一N型雜質區域。第一N型雜質區域的濃度比N型外延區域的濃度高2～3倍。而且，在第一N型雜質區域形成有作為基極區域的第二N型雜質區域、作為發射極區域的第一P型雜質區域以及作為集電極區域的第二P型雜質區域。

另一種常見的橫型PNP晶體管結構為在P型半導體襯底上形成有N型外延層。跨P型半導體襯底和N型外延層形成有N型埋入擴散層。在N型外延層上形成有作為基極區域的N型擴散層、作為發射極區域的P型擴散層以及作為集電極區域的P型擴散層。而且，作為集電極區域的P型擴散層在作為發射極區域的P型擴散層的周圍圓環狀形成。

現有技術中PNP晶體管的制造方法包括：準備P型硅單晶襯底，在襯底上形成熱氧化膜。對熱氧化膜進行構圖，在形成有N型擴散層的區上形成開口部。而且，在襯底上涂敷含有硼(B)和作為促進結合體的鉑(Pt)這兩者的液體源極，形成擴散源膜。其后，通過在非氧化氣體介質中施加1000～1050℃的熱處理，使硼(B)以及鉑(Pt)從擴散源膜向襯底擴散。由于使用鉑，存在的問題在于提高了擴散有N型雜質的區域的電阻率值。

另外，現有的PNP晶體管的制造方法中，在N型外延層上，作為集電極區域的P型擴散層在作為發射極區域的P型擴散層周圍圓環狀形成。利用該結構，能夠對作為發射極區域的P型擴散層有效地配置作為集電極區域的P型擴散層。即，通過使基極區域的寬度變窄，能夠提高橫型PNP晶體管的電流放大率。相反，通過將低雜質濃度的N型外延層作為基極區域使用，在使橫型PNP晶體管的電流放大率提得過高的情況下，能夠通過擴大基極區域的寬度(發射極-集電極區域間的間隔距離)來適應。在這種情況的問題在于，橫型PNP晶體管的器件尺寸就要變大。

發明內容

本發明是鑒于所述各種問題而構成的，提供一種PNP晶體管，具有半導體襯底和形成于所述半導體襯底上的發射極區域、基極區域、集電極區域，在作為所述基極區域使用的半導體層中擴散鎢。因此，在本發明中，能夠利用擴散在半導體層上的鎢調整基極電流值，不需要增加器件尺寸就能實現期望的電流放大率。

本發明的PNP晶體管包括P型襯底、作為基極區域使用的N型外延層、N型埋入擴散層、作為基極引出區域使用的N型擴散層、作為發射極區域使用的P型擴散層、作為集電極區域使用的P型擴散層；其特征在于，基極區域形成于襯底上；N型埋入擴散層跨襯底和基極區域上而形成；基極引出區域形成于基極區域上；發射極區域形成于基極區域上；集電極區域形成在基極區域上；在所述作為基極區域使用的N型外延層中擴散有鎢。

優選地，所述襯底為單晶襯底；更優選地，所述襯底為單晶硅襯底。

優選地，所述晶體管還包括形成在基極區域上的絕緣層；更優選地，所述絕緣層為PGS膜。

優選地，所述晶體管還包括集電極、發射極和基極；更優選地，所述集電極、發射極和基極用鋁合金形成；所述鋁合金優選為Al-Si。

本發明中，在PNP晶體管的基極區域擴散鎢。相比鉑或者鉬，鎢的高能級使從發射極注入的空穴和存在于基極區域的許多載流子即電子再結合，從而能夠提高橫型PNP晶體管的電流放大率；同時能夠降低因在形成半導體裝置的生產線上的金屬污染。

附圖說明

圖1為本發明的PNP晶體管的結構剖面圖。

圖2～7為本發明的PNP晶體管的制造方法中結構示意圖。

具體實施方式

下面，參照附圖1詳細說明作為本發明之一實施例的半導體裝置，圖1為用于說明本發明一實施例的半導體裝置的剖面圖。

如圖1所示，橫型PNP晶體管1主要由P型單晶硅襯底3、作為基極區域使用的N型外延層4、N型埋入擴散層5、作為基極引出區域使用的N型擴散層6、作為發射極區域使用的P型擴散層7、作為集電極區域使用的P型擴散層8、9構成。

N型外延層4形成于P型單晶硅襯底3上。另外，在本實施例中，表示在襯底3上形成一層外延層4的情況，但并非僅局限于這種情況。例如也可以是只有襯底的情況，也可以是在襯底上層疊有多層外延層的情況。另外，襯底也可以是N型單晶體襯底。

N型埋入擴散層5跨襯底3和外延層4上而形成。而且，N型埋入擴散層5跨橫型PNP型晶體管1的形成區域而形成。