專利名稱：雙極結(jié)型晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件的制造方法與結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種雙極結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor；BJT)的制造方法與結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的集成電路設(shè)計(jì)中，雙極結(jié)型晶體管常常使用在高電壓、高功率(High power)或是高頻率(High Frequency)的部分，也可以用作須快速切換的開關(guān)(Switch)。雙極結(jié)型晶體管的基本結(jié)構(gòu)分為pnp結(jié)類型與npn結(jié)類型兩種。典型的npn雙極結(jié)型晶體管的n型集電極(collector)是由形成于p型襯底的n型井區(qū)所構(gòu)成。p型基極(base)是由位于n型井區(qū)中的p型井區(qū)所構(gòu)成。n型發(fā)射極(emitter)則是由形成在p型井區(qū)中的n型摻雜區(qū)構(gòu)成。由于p型基極的側(cè)向是直接和n型集電極接觸的，因此，其反偏結(jié)漏電流(reverse junction leakage)的情況非常嚴(yán)重，且其電流增益(current gain)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙極結(jié)型晶體管及其制造法，其可以減少反偏結(jié)的漏電流。
本發(fā)明的目的是提供一種雙極結(jié)型晶體管及其制造法，其可以增加電流增益。
本發(fā)明提出一種雙極結(jié)型晶體管，此晶體管包括一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的發(fā)射極區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)、一隔離結(jié)構(gòu)、一緩沖區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)位于具有第一導(dǎo)電型的襯底中。具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)環(huán)繞發(fā)射極區(qū)周圍，且與發(fā)射極底部連接，用以作為一基極區(qū)。具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)與基極連接，且環(huán)繞于發(fā)射極區(qū)周圍。具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，其與基極區(qū)底部以及具有第二導(dǎo)電型井區(qū)的底部連接，用以作為一集電極區(qū)。具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)環(huán)繞于基極區(qū)周圍，并且與具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)連接。具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)連接具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)，且環(huán)繞于基極區(qū)周圍。隔離結(jié)構(gòu)，位于發(fā)射極區(qū)與基極區(qū)之間以及部分的基極區(qū)與部分的具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間。緩沖區(qū)位于部分隔離結(jié)構(gòu)下方，且與部分隔離結(jié)構(gòu)共同隔離開具有第一導(dǎo)電型的基極區(qū)與具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)。
在一實(shí)施例中，上述緩沖區(qū)是一個(gè)具有第一尋電型的摻雜區(qū)且其濃度低于基極區(qū)的濃度，或是一個(gè)具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)且其濃度低于第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度，或是一個(gè)絕緣層。
在一實(shí)施例中，上述的雙極結(jié)型晶體管還包括一層硅化金屬層，其位于發(fā)射極、具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上。
本發(fā)明提出一種雙極結(jié)型晶體管，其包括一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的發(fā)射極區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)、一隔離結(jié)構(gòu)、一緩沖區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)位于具有第一導(dǎo)電型的襯底中。具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)，位于發(fā)射極區(qū)兩側(cè)。具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)位于發(fā)射極區(qū)兩側(cè)，且與具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)連接。具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)，位于發(fā)射極與具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間，并且與發(fā)射極底部連接，用以作為一基極區(qū)。具有第一導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)位于發(fā)射極的兩側(cè)且與集電極連接。具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，其與基極區(qū)底部以及具有第二導(dǎo)電型井區(qū)的底部連接，用以作為一集電極區(qū)。隔離結(jié)構(gòu)，位于發(fā)射極區(qū)與基極區(qū)之間以及部分基極區(qū)與部分具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間。緩沖區(qū)，位于部分隔離結(jié)構(gòu)下方，且與部分隔離結(jié)構(gòu)共同隔離開基極區(qū)與具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)。
在一實(shí)施例中，上述緩沖區(qū)是一個(gè)具有第一導(dǎo)電型的摻雜區(qū)且其濃度低于基極區(qū)的濃度，或是一個(gè)具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)且其濃度低于第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度，或是一個(gè)絕緣層。
在一實(shí)施例中，上述的雙極結(jié)型晶體管還包括一層硅化金屬層，其位于發(fā)射極、具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上。
本發(fā)明的還提出一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法，此方法是先在具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成隔離結(jié)構(gòu)，然后，在具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，以作為一集電極區(qū)。之后，在襯底中形成具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)，再于襯底中形成一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)，以作為一基極區(qū)。在部分隔離結(jié)構(gòu)下方、基極與第二導(dǎo)電型井區(qū)之間形成一緩沖區(qū)，此緩沖區(qū)與隔離結(jié)構(gòu)共同間隔開基極與第二導(dǎo)電型井區(qū)。其后，在具右第一導(dǎo)電型襯底的表面上選擇性地形成具有第二導(dǎo)電型的發(fā)射極區(qū)以及一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)，之后再選擇性地形成一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)。
在一實(shí)施例中，上述緩沖區(qū)為具有第一導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該基極區(qū)的濃度。此外，上述基極、第二導(dǎo)電型井區(qū)以及緩沖區(qū)的形成方法是先在具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第一光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第二導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成第二導(dǎo)電型井區(qū)。之后，去除該第一光致抗蝕劑掩模，再于具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第二光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第一導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成基極區(qū)，其中第二導(dǎo)電型井區(qū)和基極區(qū)之間具有一間隙，該間隙為具有第一導(dǎo)電型的襯底的一部分，其用以作為緩沖層，其后，再去除第二光致抗蝕劑掩模。
在另一實(shí)施例中，上述緩沖區(qū)為一具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度。此外，上述基極、第二導(dǎo)電型井區(qū)以及緩沖區(qū)的形成方法是先在具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一層第一光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行第二導(dǎo)電型的傾斜離子注入工藝，以形成第二導(dǎo)電型井區(qū)，并同時(shí)在該第二導(dǎo)電型井區(qū)和該基極區(qū)之間形成該具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，以作為緩沖層。之后，去除第一光致抗蝕劑掩模，再于具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一層第二光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第一導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成基極區(qū)，然后，再去除該第二光致抗蝕劑掩模?；蛘?，可先形成第二導(dǎo)電型井區(qū)以及緩沖層，再形成基極區(qū)。
在另一實(shí)施例中，上述緩沖區(qū)為一絕緣層，此絕緣層是在形成隔離結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成。
在一實(shí)施例中，上述雙極結(jié)型晶體管的制造方法還包括在發(fā)射極、具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上形成硅化金屬層。
由于本發(fā)明的第二導(dǎo)電型井區(qū)和第一導(dǎo)電型井區(qū)之間是以隔離結(jié)構(gòu)和緩沖區(qū)隔開，因此，其可以阻擋或減緩反偏結(jié)的漏電流并增加電流增益。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1繪示本發(fā)明一種雙極結(jié)型晶體管的剖面示意圖；圖2繪示圖1的一種雙極結(jié)型晶體管的上視圖，其中并未繪示出硅化金屬層；圖3繪示圖1的另一種雙極結(jié)型晶體管的上視圖，其中并未繪示出硅化金屬層；圖4A至4E是依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法的流程剖面圖；圖5是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法的部分流程剖面圖；圖6A至6C是依照本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示的一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法的部分流程剖面圖。
主要元件符號(hào)說明200襯底202隔離結(jié)構(gòu)204n型深井區(qū)(集電極)206、210、218、224掩模207、212、219離子注入208n型井區(qū)214p型井區(qū)(基極)216、264a緩沖區(qū)220n型摻雜區(qū)(發(fā)射極)222n型集電極拾取區(qū)226p型基極拾取區(qū)228硅化金屬層250墊氧化層252氮化硅層
254硬掩模層256深溝渠258、262絕緣層260淺溝渠264深溝渠隔離結(jié)構(gòu)266淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)270、280、290區(qū)域307傾斜離子注入具體實(shí)施方式
圖1繪示本發(fā)明一種雙極結(jié)型晶體管的剖面示意圖。圖2繪示圖1的一種雙極結(jié)型晶體管的上視圖，其中并未繪示出硅化金屬層。圖3繪示圖1的另一種雙極結(jié)型晶體管的上視圖，其中并未繪示出硅化金屬層。
為了方便說明，以下是以n-p-n型雙極結(jié)型晶體管來說明本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的方法亦可應(yīng)用于p-n-p型雙極結(jié)型晶體管。
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明的雙極結(jié)型晶體管包括一個(gè)隔開p型基極區(qū)214與n型井區(qū)208的緩沖區(qū)216。更具體說，本發(fā)明的一實(shí)施例的雙極結(jié)型晶體管是形成在p型的襯底200中，其包括發(fā)射極區(qū)域270、基極區(qū)域280和集電極區(qū)域290。發(fā)射極區(qū)域270具有一n型摻雜區(qū)220，用以作為發(fā)射極?；鶚O區(qū)域280中具有作為基極的p型井區(qū)214以及p型基極拾取區(qū)226。p型井區(qū)214環(huán)繞在發(fā)射極區(qū)220的周圍，且以隔離結(jié)構(gòu)202與發(fā)射極區(qū)220相隔，并且p型井區(qū)214則和發(fā)射極區(qū)220的底部連接。p型基極拾取區(qū)226位于p型井區(qū)214上且環(huán)繞在發(fā)射極區(qū)220周圍。集電極區(qū)域290包括作為集電極的n型深井區(qū)204、n型井區(qū)208以及n型集電極拾取區(qū)222。N型深井區(qū)204與p型井區(qū)214的底部以及n型井區(qū)208的底部連接；n型井區(qū)208則環(huán)繞于p型井區(qū)214的周圍，且以隔離結(jié)構(gòu)202以及緩沖區(qū)216隔開p型井區(qū)214；而n型集電極拾取區(qū)222則是位子n型井區(qū)208上且與其電性連接。本發(fā)明的緩沖區(qū)216可以是一個(gè)p型的摻雜區(qū)且其濃度低于基極區(qū)220的濃度，例如是摻雜濃度和襯底200相同的p型摻雜區(qū)?；蛘?，緩沖區(qū)216可以是一個(gè)n型摻雜區(qū)且其濃度低于n型井區(qū)208的濃度，例如是具有濃度梯度的n型摻雜區(qū)?；蛘?，緩沖區(qū)216可以是一個(gè)絕緣層，其材質(zhì)例如是和隔離結(jié)構(gòu)202材質(zhì)相同的絕緣材料。為降低n型發(fā)射極區(qū)220、n型集電極拾取區(qū)222以及p型基極拾取區(qū)226的阻值，在這一些區(qū)域上可再形成硅化金屬層228(圖2未繪示出)。
由于本發(fā)明的n型井區(qū)208和p型井區(qū)214是以隔離結(jié)構(gòu)202和摻雜濃度低于n型井區(qū)208和p型井區(qū)214的摻雜濃度或是絕緣材質(zhì)的緩沖區(qū)216隔開，因此，其可以阻擋或減緩反偏結(jié)的漏電流(reverse junction leakage)并增加電流增益。
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖3，在另一實(shí)施例中，p型基極拾取區(qū)226同樣是與發(fā)射極220連接，但僅是位于發(fā)射極220的兩側(cè)，并未環(huán)繞于發(fā)射極220的周圍；n型井區(qū)208亦同樣是和n型深井區(qū)204連接，但僅是位于p型井區(qū)214兩側(cè)，而未環(huán)繞于其周圍；n型集電極拾取區(qū)222與n型井區(qū)208連接，但亦僅是位于p型井區(qū)214兩側(cè)，而未環(huán)繞于其周圍。
本發(fā)明的雙極結(jié)型晶體管的制造方法如圖4A至4E所示。
請(qǐng)參照?qǐng)D4A，本發(fā)明提出一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法，此方法是先在p型襯底200中形成隔離結(jié)構(gòu)202，例如是以淺溝渠隔離法形成的淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)。然后，以離子注入法在襯底200中形成n型深井區(qū)204，以作為集電極區(qū)。
之后，在襯底200上形成n型井區(qū)208，其形成的方法例如是在襯底200上形成一層光致抗蝕劑掩模206。在一實(shí)施例中，光致抗蝕劑掩模206是裸露出隔離結(jié)構(gòu)202邊界202a以外的襯底200。然后，再進(jìn)行垂直離子注入工藝207，以在襯底200中形成n型井區(qū)208。之后，將光致抗蝕劑掩模206移除。
其后，請(qǐng)參照?qǐng)D4B，于襯底200上形成另一層光致抗蝕劑掩模210。在一實(shí)施例中，光致抗蝕劑掩模210是裸露出隔離結(jié)構(gòu)202邊界202b內(nèi)的襯底200表面。然后，進(jìn)行垂直離子注入工藝212，以在襯底200中形成p型井區(qū)214，作為基極區(qū)。之后，再將光致抗蝕劑掩模210移除。
在進(jìn)行上述步驟后，p型井區(qū)214和n型井區(qū)208之間具有一個(gè)未進(jìn)行上述垂直離子注入工藝207以及212的區(qū)域，此區(qū)域稱之為緩沖區(qū)216，其和隔離結(jié)構(gòu)202共同隔開p型井區(qū)214和n型井區(qū)208。緩沖區(qū)216的摻雜型態(tài)和摻雜濃度皆與p型襯底200相同。換言之，緩沖區(qū)216的摻雜型態(tài)和p型井區(qū)214相同，其摻雜濃度低于p型井區(qū)214。
請(qǐng)參照?qǐng)D5，在另一實(shí)施例中，上述的緩沖區(qū)216可以是一個(gè)摻雜型態(tài)和n型井區(qū)208相同但濃度較低的n型摻雜區(qū)。其形成的方法可以在襯底200上形成上述的光致抗蝕劑掩模206，然后，進(jìn)行傾斜離子注入工藝307，以在光致抗蝕劑掩模206裸露的襯底200中形成n型井區(qū)208，在此同時(shí)，緊鄰光致抗蝕劑掩模206的隔離結(jié)構(gòu)202下方的區(qū)域，因?yàn)楦綦x結(jié)構(gòu)202的阻擋而形成一個(gè)具有濃度梯度的n型摻雜區(qū)，此區(qū)域即為緩沖區(qū)216。之后，將光致抗蝕劑掩模206去除，再依照上述圖1B的步驟形成p型井區(qū)214。
其后，請(qǐng)參照?qǐng)D4C，在襯底200的表面上選擇性地形成n型發(fā)射極區(qū)220以及n型集電極拾取區(qū)222。其形成方法例如是在襯底200上形成一層圖案化的光致抗蝕劑掩模218，然后，進(jìn)行離子注入工藝219，再將光致抗蝕劑掩模218去除。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D4D，在襯底200的表面上選擇性地形成p型基極拾取區(qū)226。其形成方法例如是在襯底200上形成一層圖案化的光致抗蝕劑掩模224，然后，進(jìn)行離子注入工藝225。之后，將光致抗蝕劑掩模224去除。
其后，請(qǐng)參照?qǐng)D4E，在n型發(fā)射極區(qū)220、n型集電極拾取區(qū)222以及p型基極拾取區(qū)226上形成硅化金屬層228。
在另一實(shí)施例中，緩沖區(qū)216可以是一個(gè)絕緣層，此絕緣層例如是在形成隔離結(jié)構(gòu)202的同時(shí)形成。例如，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，在襯底200上形成圖案化的硬掩模層254，此硬掩模層254例如是由一層墊氧化層250以及一層氮化硅層252構(gòu)成。之后，以此硬掩模層254為蝕刻掩模，蝕刻襯底200，以在其中形成較深的溝渠256。其后，再于其中填入絕緣層258。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D6B，將絕緣層258以及硬掩模層254圖案化，并于襯底200中形成較淺的溝渠260。之后，在襯底200上沉積另一層絕緣層262，以填滿淺溝渠260以及深溝渠256。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D6C，以硬掩模層254為終止層，利用化學(xué)機(jī)械拋光工藝或回蝕刻工藝移除襯底200表面上多余的絕緣層258和262，之后，再去除硬掩模層254，即可完成深溝渠隔離結(jié)構(gòu)264以及淺溝渠隔離結(jié)構(gòu)266的制作。此例中，深溝渠隔離結(jié)構(gòu)264的下半部即為緩沖區(qū)264a，用以隔開后續(xù)形成的p型井區(qū)214和n型井區(qū)208。
其后，依照上述的方法形成n型深井區(qū)204、n型井區(qū)208、p型井區(qū)214、n型發(fā)射極區(qū)220以及n型的集電極拾取區(qū)222以及p型基極拾取區(qū)226，并于n型發(fā)射極區(qū)220、n型集電極拾取區(qū)222以及p型基極拾取區(qū)226上形成硅化金屬層228。
以上的實(shí)施例是以n-p-n型雙極結(jié)型晶體管來說明的，然而，實(shí)際上，本發(fā)明亦可用來形成p-n-p型的雙極結(jié)型晶體管，即P型深井區(qū)204、p型井區(qū)208、n型井區(qū)214、p型發(fā)射極區(qū)220以及p型的集電極拾取區(qū)222以及n型基極拾取區(qū)226。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種雙極結(jié)型晶體管，包括一具有第一導(dǎo)電型的襯底；一具有第二導(dǎo)電型的一發(fā)射極區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中；一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中，其環(huán)繞于該發(fā)射極區(qū)周圍且與該發(fā)射極底部連接，用以作為一基極區(qū)；一具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中，其環(huán)繞于該基極區(qū)周圍；一具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中，與該基極區(qū)底部以及該具有第二導(dǎo)電型井區(qū)的底部連接，用以作為一集電極區(qū)；一隔離結(jié)構(gòu)，位于該發(fā)射極區(qū)與該基極區(qū)之間以及部分該基極區(qū)與部分該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間；一緩沖區(qū)，位于部分該隔離結(jié)構(gòu)下方，且與部分該隔離結(jié)構(gòu)共同隔開該基極區(qū)與該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)；一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)，連接該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)且環(huán)繞該具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)周圍；以及一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)，連接該基極且環(huán)繞于該發(fā)射極區(qū)周圍。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一具有第一導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該基極區(qū)的濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度。
4.如權(quán)利要求1所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一絕緣層。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極結(jié)型晶體管，還包括一硅化金屬層，位于該發(fā)射極、該具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及該具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上。
6.一種雙極結(jié)型晶體管，包括一具有第一導(dǎo)電型的襯底；一具有第二導(dǎo)電型的一發(fā)射極區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中；一具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)，位于該發(fā)射極區(qū)兩側(cè)的該具有第一導(dǎo)電型的襯底中；一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中，其位于該發(fā)射極與該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間并且與該發(fā)射極底部連接，用以作為一基極區(qū)；一具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的襯底中，與該基極區(qū)底部以及該具有第二導(dǎo)電型井區(qū)的底部連接，用以作為一集電極區(qū)；一隔離結(jié)構(gòu)，位于該發(fā)射極區(qū)與該基極區(qū)之間以及部分該基極區(qū)與部分該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)之間；一緩沖區(qū)，位于部分該隔離結(jié)構(gòu)下方，且與部分該隔離結(jié)構(gòu)共同隔開該基極區(qū)與該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)；一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)，位于該具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)兩側(cè)且連接該具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)；以及一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)，于該發(fā)射極區(qū)兩側(cè)且連接該基極。
7.如權(quán)利要求6所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一具有第一導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該基極區(qū)的濃度。
8.如權(quán)利要求6所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度。
9.如權(quán)利要求6所述的雙極結(jié)型晶體管，其中該緩沖區(qū)為一絕緣層。
10.如權(quán)利要求6所述的雙極結(jié)型晶體管，還包括一硅化金屬層，位于該發(fā)射極、該具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及該具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上。
11.一種雙極結(jié)型晶體管的制造方法，包括在一具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成一隔離結(jié)構(gòu)；在該具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成一具有第二導(dǎo)電型的深井區(qū)，以作為一集電極區(qū)；在該具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成一具有第二導(dǎo)電型的井區(qū)；在該具有第一導(dǎo)電型的襯底中形成一具有第一導(dǎo)電型的井區(qū)，以作為一基極區(qū)；在部分該隔離結(jié)構(gòu)下方、該基極與該第二導(dǎo)電型井區(qū)之間形成一緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)與該隔離結(jié)構(gòu)共同間隔開該基極與該第二導(dǎo)電型井區(qū)；在該具有第一導(dǎo)電型襯底的表面上選擇性地形成一具有第二導(dǎo)電型的發(fā)射極區(qū)、一具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)；以及在該具有第一導(dǎo)電型襯底的表面上選擇性地形成一具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)。
12.如權(quán)利要求11所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該緩沖區(qū)為一具有第一導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該基極區(qū)的濃度。
13.如權(quán)利要求12所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該基極、該第二導(dǎo)電型井區(qū)以及該緩沖區(qū)的形成方法包括在該具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第一光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第二導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成該第二導(dǎo)電型井區(qū)；去除該第一光致抗蝕劑掩模；在該具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第二光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第一導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成該基極區(qū)，其中該第二導(dǎo)電型井區(qū)和該基極區(qū)之間具有一間隙，該間隙為部分該具有第一導(dǎo)電型的襯底，作為該緩沖層；以及去除該第二光致抗蝕劑掩模。
14.如權(quán)利要求11所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該緩沖區(qū)為一具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，其濃度低于該第二導(dǎo)電型井區(qū)的濃度。
15.如權(quán)利要求14所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該基極、該第二導(dǎo)電型井區(qū)以及該緩沖區(qū)的形成方法包括在該具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第一光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第二導(dǎo)電型的傾斜離子注入工藝，以形成該第二導(dǎo)電型井區(qū)，并同時(shí)在該第二導(dǎo)電型井區(qū)和該基極區(qū)之間形成該具有第二導(dǎo)電型的摻雜區(qū)，以作為該緩沖層；去除該第一光致抗蝕劑掩模；在該具有第一導(dǎo)電型的襯底上形成一第二光致抗蝕劑掩模，并進(jìn)行一第一導(dǎo)電型的垂直離子注入工藝，以形成該基極區(qū)；以及去除該第二光致抗蝕劑掩模。
16.如權(quán)利要求11所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該緩沖區(qū)為一絕緣層。
17.如權(quán)利要求16所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，其中該絕緣層是在形成該隔離結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成。
18.如權(quán)利要求11所述的雙極結(jié)型晶體管的制造方法，還包括在該發(fā)射極、該具有第二導(dǎo)電型的集電極拾取區(qū)以及該具有第一導(dǎo)電型的基極拾取區(qū)上形成一硅化金屬層。
全文摘要
一種雙極結(jié)型晶體管元件，此元件的晶體管中的p型井區(qū)環(huán)繞在n型發(fā)射極區(qū)周圍，且與發(fā)射極底部連接，用以作為一基極區(qū)。p型基極拾取區(qū)與p型基極連接，且環(huán)繞于發(fā)射極區(qū)周圍。n型深井區(qū)，其與基極區(qū)底部以及n型井區(qū)的底部連接，用以作為一集電極區(qū)。n型井區(qū)環(huán)繞于基極區(qū)周圍，并且與n型的深井區(qū)連接。n型集電極拾取區(qū)連接n型井區(qū)，且環(huán)繞于基極區(qū)周圍。隔離結(jié)構(gòu)，位于發(fā)射極區(qū)與基極區(qū)之間以及部分的基極區(qū)與部分的n型井區(qū)之間。緩沖區(qū)位于部分隔離結(jié)構(gòu)下方，且與部分隔離結(jié)構(gòu)共同隔離開p型基極區(qū)與n型井區(qū)。
文檔編號(hào)H01L21/331GK1929148SQ20051009916
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者蔡明軒 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司