[發明專利]雙極性晶體管裝置

有效

• 申請號: 201710131856.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107104100B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 柯明道;吳偉琳;彭政杰;姜信欽
• 申請（專利權）人: 晶焱科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明公開了一種雙極性晶體管裝置，包含一基板與至少一第一晶體管單元。第一晶體管單元包含一第一摻雜井區、至少一第一鰭式結構與至少一第二鰭式結構，且第一摻雜井區為第一導電型。第一鰭式結構包含一第一閘極帶與設于第一摻雜井區中的第一摻雜鰭，且第一閘極帶為浮接。第二鰭式結構包含一第二閘極帶與設于第一摻雜井區中的第二摻雜鰭，且第二閘極帶為浮接。第一摻雜鰭、第二摻雜鰭與第一摻雜井區形成第一雙載子接面晶體管，且第一摻雜鰭與第二摻雜鰭分別連接高電壓端與低電壓端。

技術領域

本發明涉及一種晶體管裝置，且特別關于一種雙極性晶體管裝置。

背景技術

隨著各種電子元件(例如晶體管、二極管、電阻、電容等)集成度(integrationdensity)持續提高，半導體工業已經歷了快速成長。集成度提高中的最大部分來自于最小特征尺寸(minimum feature size)的持續降低，如此便可于一特定區域內整合更多的元件。然而，越小的特征尺寸可能導致更多的漏電流情形。隨著更小的電子元件需求的逐漸增加，便需要降低半導體元件發生漏電流的幾率。

隨著半導體技術的發展，鰭型場效晶體管(FinFETs)已應用于降低半導體元件內漏電流的技術方案中。于鰭型場效晶體管中，其主動區包括了突出于此鰭型場效晶體管所在處的半導體基板表面的一汲極、一通道區與一源極。鰭型場效晶體管的主動區為一鰭形型態(fin)，其剖面可能為一長方形。此外，鰭型場效晶體管的閘結構如同一倒U狀(upside-down U)，因而環繞了主動區的三個側面。如此，便可增強對于閘結構的通道控制。因此便可降低傳統平面型晶體管的短通道效應。因此，當鰭型場效晶體管于關閉時，其閘結構可較佳地控制通道，以降低漏電流。例如，鰭型場效晶體管的半導體裝置對于如靜電放電瞬時(ESDtransient)的極高壓脈沖(high voltage spikes)極為敏感。靜電放電為在兩個物體之間由于靜電電荷的累積而發生一快速放電情形。由于快速放電將產生一相對較大的電流，故靜電放電可能會摧毀此半導體裝置。

因此，本發明針對上述問題提出一種雙極性晶體管裝置。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種雙極性晶體管裝置，其利用設于一摻雜井區中的兩個鰭式結構建立雙載子接面晶體管，以釋放均勻的靜電放電(ESD)電流，以降低由于靜電放電而導致的半導體裝置毀損。

為了達到上述目的，本發明提供了一種雙極性晶體管裝置，其包含一基板與至少一第一晶體管單元。舉例來說，基板為半導體基板，第一晶體管單元還包含一第一摻雜井區、至少一第一鰭式結構與至少一第二鰭式結構，其中第一摻雜井區為第一導電型，且設于基板中。

第一鰭式結構還包含多個第一摻雜鰭、一第一閘極帶與兩個第一接觸電極。第一閘極帶的材質為多晶硅。第一摻雜鰭均勻設于第一摻雜井區中并沿第一方向設置，每一第一摻雜鰭具有一第一摻雜區與兩個第一重摻雜區，第一摻雜區為第一導電型，第一重摻雜區為第二導電型。每一第一摻雜區設于其對應的兩個第一重摻雜區之間，第一摻雜區與第一重摻雜區設于第一摻雜井區中并從基板的表面上凸出。第一閘極帶設于第一摻雜區的頂部與側壁及基板的表面上并沿與第一方向相交的第二方向設置，且第一閘極帶為浮接。舉例來說，第一方向與第二方向相互垂直。在第一導電型為P型時，第二導電型為N型，在第一導電型為N型時，第二導電型為P型。第一接觸電極分別設于位于第一摻雜區的相異兩側的第一重摻雜區的頂部與側壁及基板的表面上并沿第二方向設置，第一重摻雜區通過第一接觸電極連接高電壓端。