[發明專利]一種橫向高壓功率雙極結型晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201710118997.4
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107946356A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 劉建;劉青;稅國華;張劍喬;陳文鎖;張培健;易前寧
• 申請（專利權）人: 重慶中科渝芯電子有限公司
• 主分類號: H01L29/735
• 分類號: H01L29/735;H01L21/331
• 代理公司: 重慶大學專利中心50201
• 代理人: 王翔

1.一種橫向高壓功率雙極結型晶體管，其特征在于，包括P型襯底(100)、N型埋層(101)、P型埋層(102)、N型外延層(103)、N型重摻雜環區(104)、P型隔離穿透區(105)、N型穿通區(106)、P型集電區(107)、N型重摻雜基區(108)、P型發射區(109)、預氧層(110)、場氧層(111)、TEOS金屬前介質層(112)、集電極第一層金屬(113)、發射極第一層金屬(114)、基極第一層金屬(115)、發射極第二層金屬(116)、集電極第二層金屬(117)、基極第二層金屬(118)和IMD平坦化介質(119)；

所述N型埋層(101)位于P型襯底(100)上表面的中間位置；

所述P型埋層(102)位于P型襯底(100)上表面的兩端；

所述N型外延層(103)位于N型埋層(101)之上，所述N型外延層(103)與P型襯底(100)、N型埋層(101)和P型埋層(102)相接觸；

所述P型隔離穿透區(105)與N型外延層(103)的兩端相接觸，所述P型隔離穿透區(105)的底部與P型埋層(102)的頂部相連；

所述N型穿通區(106)位于N型埋層(101)的左端，所述N型穿通區(106)的底部與N型埋層(101)的頂部相連；

所述P型集電區(107)由一個或者多個重復的結構單元構成；所述P型集電區(107)包括環狀集電區與中心圓狀發射區；所述P型集電區(107)位于N型外延層(103)的中間位置；

所述P型發射區(109)位于N型外延層(103)的中間位置；所述P型發射區(109)位于P型集電區(107)之間；

所述N型重摻雜環區(104)位于P型集電區(107)和P型發射區(109)之間；

所述N型重摻雜基區(108)呈環狀結構，所述N型重摻雜基區(108)的一端位于N型穿通區(106)的中間位置，另一端位于N型外延層(103)中；

所述場氧層(111)位于N型穿通區(106)上表面的外側、N型穿通區(106)和P型集電區(107)之間的上表面、P型集電區(107)和N型重摻雜基區(108)之間的上表面、N型重摻雜基區(108)上表面的外側；所述N型重摻雜基區(108)為位于N型外延層(103)中的一端；

所述預氧層(110)位于N型外延層(103)之上的場氧層(111)之間的位置；

所述TEOS金屬前介質層(112)覆蓋在整個器件表面的未開接觸孔的位置；所述接觸孔分別位于P型集電區(107)之內、P型發射區(109)之內和N型穿通區(106)之內，所述接觸孔分別與P型集電區(107)、P型發射區(109)和N型重摻雜基區(108)相接觸；

所述發射極第一層金屬(114)位于P型發射區(109)的接觸孔內，所述發射極第一層金屬(114)與P型發射區(109)和TEOS金屬前介質層(112)相接觸；所述發射極第一層金屬(114)的邊緣金屬尺寸不超過P型發射區(109)；

所述集電極第一層金屬(113)位于P型集電區(107)的接觸孔內，所述集電極第一層金屬(113)與P型集電區(107)和TEOS金屬前介質層(112)相接觸；所述集電極第一層金屬(113)的邊緣金屬尺寸超過P型集電區(107)兩端的長度為結深的1～5倍；

所述基極第一層金屬(115)位于N型穿通區(106)的接觸孔內，所述基極第一層金屬(115)與N型重摻雜基區(108)和TEOS金屬前介質層(112)相接觸；所述基極第一層金屬(115)的邊緣金屬尺寸不超過N型重摻雜基區(108)；

所述IMD平坦化介質(119)位于集電極第一層金屬(113)、發射極第一層金屬(114)和基極第一層金屬(115)之上的未開通孔的位置；所述通孔位于發射極第一層金屬(114)之上、集電極第一層金屬(113)的部分區域之上和基極第一層金屬(115)的部分區域之上；

所述發射極第二層金屬(116)位于所有發射極第一層金屬(114)所開的通孔之上；

所述基極第二層金屬(118)位于所有基極第一層金屬(115)所開的通孔之上；

所述集電極第二層金屬(117)位于所有集電極第一層金屬(113)所開的通孔之上。