[發(fā)明專利]橫向三極管及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811286465.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109449200A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市富裕泰貿(mào)易有限公司
• 主分類號: H01L29/735
• 分類號: H01L29/735;H01L29/06;H01L29/08;H01L29/10;H01L29/417;H01L23/373;H01L21/331
• 代理公司: 深圳市知頂頂知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44504
• 代理人: 馬世中

本發(fā)明公開了一種橫向三極管及其制作方法，該橫向三極管的形成過程包括：在襯底的上表面生長第二導電類型的第一外延層；形成貫穿第一外延層且底部連接襯底的發(fā)射極溝槽；在發(fā)射極溝槽的側(cè)壁和底壁的表面生長第一導電類型的第二外延層；在第一外延層內(nèi)形成集電極溝槽；形成位于發(fā)射極溝槽內(nèi)的發(fā)射極多晶硅層和位于集電極溝槽內(nèi)的集電極多晶硅層；進行高溫快速熱退火處理，形成位于第二外延層內(nèi)的第二導電類型的發(fā)射區(qū)和位于第一外延層內(nèi)的第二導電類型的集電極接觸區(qū)；形成連接發(fā)射極多晶硅層的發(fā)射極和連接集電極多晶硅層的集電極；在襯底的下表面形成基極。該橫向三極管的電流放大系數(shù)便于調(diào)節(jié)、且三極管的參數(shù)的一致性好、電流能力可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種橫向三極管及其制作方法。

背景技術(shù)

三極管，也稱雙極型晶體管，作為半導體基本元器件之一，其具有電流放大的功能，是電子電路的核心元件。三極管包括基區(qū)、發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，所述基區(qū)較薄，而發(fā)射區(qū)較厚且雜質(zhì)濃度大，所述發(fā)射區(qū)和所述基區(qū)之間形成有發(fā)射結(jié)，所述集電區(qū)和所述基區(qū)之間形成有集電結(jié)，從所述基區(qū)、發(fā)射區(qū)和集電區(qū)分別引出相應(yīng)的電極，即基極、發(fā)射極和集電極。三極管的性能通常與電流放大倍數(shù)、集電極與基極之間的擊穿電壓、集電極與發(fā)射極之間的擊穿電壓、發(fā)射極與集電極之間的飽和壓降等電性參數(shù)有關(guān)。

請參見圖1，圖中示出了常規(guī)的三極管的結(jié)構(gòu)，其包括第一導電類型的襯底1’和生長在所述襯底1’上表面的第二導電類型的外延層2’，所述襯底1’與所述外延層2’之間形成有埋層31’，所述埋層31’通過磷橋32’與集電極33’連接；同時，所述外延層2’內(nèi)形成有第一導電類型的基區(qū)4’，所述基區(qū)4’通過一摻雜濃度更高的第一導電類型的基區(qū)接觸區(qū)41’與基極42’連接；所述基區(qū)4’內(nèi)還形成有第二導電類型的發(fā)射區(qū)5’，所述發(fā)射區(qū)5’與發(fā)射極51’連接。

三極管的電流放大系數(shù)通常受所述基區(qū)4’的濃度和厚度影響。上述常規(guī)的三極管中發(fā)射區(qū)5’必須要制作在基區(qū)4’內(nèi)，發(fā)射區(qū)5’下方的基區(qū)4’的厚度為有效厚度，因此，三極管的電流放大系數(shù)同時還受所述發(fā)射區(qū)5’的深度的影響，從而使得調(diào)節(jié)所述三極管的電流放大系數(shù)變得比較困難。同時，所述基區(qū)4’與所述發(fā)射區(qū)5’之間構(gòu)成PN結(jié)，由于所述基區(qū)4’和所述發(fā)射區(qū)5’通常都是通過高溫擴散的方式形成，所以在所述PN結(jié)的縱向和橫向上雜質(zhì)分布不均勻，存在濃度梯度，從而使得所述三極管的參數(shù)隨工藝的波動而波動，所述三極管的參數(shù)的一致性較差。另外，上述常規(guī)的三極管為平面型結(jié)構(gòu)，電流流動路徑被限定在所述埋層31’上方的所述外延層2’中。通常所述三極管的電流能力受所述外延層2’的厚度的影響，而所述外延層2’的厚度和濃度又由所述三極管的耐壓來決定，所以，當所述三極管的耐壓固定，所述三極管的面積固定，則所述三極管的電流能力也基本固定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種橫向三極管，該橫向三極管的電流放大系數(shù)便于調(diào)節(jié)、且三極管的參數(shù)的一致性好、電流能力可調(diào)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：該橫向三極管包括：

第一導電類型的襯底；

位于所述襯底的上表面的第二導電類型的第一外延層；

貫穿所述第一外延層且底部連接所述襯底的發(fā)射極溝槽；位于所述發(fā)射極溝槽的側(cè)壁和底壁的表面的第一導電類型的第二外延層，和填充在所述發(fā)射極溝槽內(nèi)的發(fā)射極多晶硅層；位于所述第二外延層內(nèi)且與所述發(fā)射極多晶硅層接觸的第二導電類型的發(fā)射區(qū)；

位于所述第一外延層內(nèi)的集電極溝槽；填充在所述集電極溝槽內(nèi)的集電極多晶硅層；位于所述第一外延層內(nèi)且與所述集電極多晶硅層接觸的第二導電類型的集電極接觸區(qū)；

位于所述第一外延層、發(fā)射極多晶硅層和集電極多晶硅層的上表面的介質(zhì)層；

貫穿所述介質(zhì)層且連接所述發(fā)射極多晶硅層的發(fā)射極和連接所述集電極多晶硅層的集電極；

位于所述襯底的下表面的基極。