[實用新型]雙極PNP晶體管

有效

• 申請號: 201320815662.5
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN203631560U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李小鋒;張佼佼;何金祥;楊銳
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本實用新型涉及集成電路制造領域，特別涉及一種雙極PNP晶體管。

背景技術

光電傳感器是一種通過光敏器件將光信號轉換成電信號的傳感器。目前光敏器件一般采用半導體工藝制造，包括光敏二極管、光敏三極管和光敏電阻等。由于光敏器件所接收的光比較微弱，所以產生的光生電流也較微弱，通常需要一個前置放大電路與光敏器件配合以放大信號。光敏器件和前置放大電路集成在一塊芯片上，形成光電傳感器。

隨著光電傳感器應用場合的不同，各類環境干擾對光敏器件的影響很大，如開關電源、環境光等。環境干擾產生的電流會影響光敏器件的靈敏度。前置放大電路要調整到合適的放大系數，以減弱環境干擾對光敏器件的影響，從而使光電傳感器滿足應用要求。前置放大電路由晶體管組成，晶體管的小電流特性，包括雙極NPN晶體管和雙極PNP晶體管的小電流特性對于工藝調整都至關重要。

采用雙極工藝進行光電傳感器芯片設計及工藝制造，由于雙極工藝的版圖布局會帶來寄生效應，為了輸出盡可能大的信噪比的光電信號，需要在制造過程中進行多次版圖布局調整和工藝調試，以尋求光敏器件與前置放大電路的最佳匹配，從而適應不同環境下的應用要求。

采用現有的雙極工藝所制造的雙極PNP晶體管，其輸出的小電流放大倍數波動比較大，即使經過工藝優化使得小電流波動減少，但是小電流放大倍數的中心值是不可變的，因此無法滿足不同環境下的應用要求。其中，小電流放大的集電極電流的范圍一般在10nA～100nA。

基于此，如何改善現有技術中雙極PNP晶體管的小電流放大倍數不可調的問題已經成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種雙極PNP晶體管，以解決現有的雙極PNP晶體管的小電流放大倍數不可調的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種雙極PNP晶體管，所述雙極PNP晶體管包括：襯底；形成于所述襯底上的外延層；形成于所述外延層中的深磷區、基區、集電區和發射區；形成于所述外延層上的第一層間介質層和電壓調變介質層；形成于所述第一層間介質層和電壓調變介質層上的第一互連線；形成于所述第一層間介質層和第一互連線上的第二層間介質層；形成于所述第二層間介質層上的第二互連線；其中，所述電壓調變介質層覆蓋于所述基區上，并通過所述第一互連線實現電性引出。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，所述集電區環繞于所述基區，所述基區環繞于所述發射區；所述第一互連線與所述深磷區、發射區和集電區連接，用于實現所述深磷區和集電區的電性引出；所述第二互連線與所述發射區上面的第一互連線連接，用于實現所述發射區的電性引出。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，所述電壓調變介質層包括二氧化硅層和氮化硅層；所述二氧化硅層位于所述氮化硅層的下面，所述第一互連線覆蓋于所述氮化硅層的上面。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，所述二氧化硅層的厚度為150～800埃，所述氮化硅層的厚度為300埃～1800埃。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，所述外延層的厚度為2.5μm～4μm，所述外延層的電阻率為1.0Ω·cm～2.2Ω·cm。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，還包括：形成于所述襯底和外延層之間的埋層和下隔離區；所述下隔離區環繞所述埋層，所述深磷區與所述埋層連接。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，還包括：形成于外延層中的上隔離區；所述上隔離區與所述下隔離區連接。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，還包括：形成于所述外延層表面的輕摻雜層，所述輕摻雜層的濃度比外延層的濃度高一個數量級。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，所述襯底、下隔離區、上隔離區、發射區和集電區的摻雜類型均為P型，所述外延層、埋層、輕摻雜層、深磷區和基區的摻雜類型均為N型。

優選的，在所述的雙極PNP晶體管中，還包括：形成于所述第二層間介質層和第二互連線上的鈍化層。

在本實用新型提供的雙極PNP晶體管中，在基區上方形成電壓調變介質層，所述電壓調變介質層通過第一互連線實現電性引出，如此，通過改變電壓調變介質層的感應電荷數量可使得基區表面的電荷濃度發生改變，從而實現小電流放大倍數可調。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的雙極PNP晶體管的制造方法的流程示意圖；

圖2至圖13是本實用新型一實施例的雙極PNP晶體管的制造方法各步驟的器件的結構示意圖。

具體實施方式