本發(fā)明是有關(guān)于一種晶體管，且特別是有關(guān)于一種雙載子結(jié)晶體管(bipolarjunctiontransistor，bjt)。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)雙載子結(jié)晶體管中，會(huì)在射極與基極之間以及基極與集極之間形成場(chǎng)氧化層(fieldoxide)，且射極、基極與集極是以圖案化光刻膠層為掩膜，對(duì)基底進(jìn)行離子注入工藝而形成。

然而，由于場(chǎng)氧化層是在射極、基極與集極之前形成，且用于形成射極、基極與集極的圖案化光刻膠層容易受到場(chǎng)氧化層的影響而產(chǎn)生變動(dòng)(variation)，因此摻雜位置容易產(chǎn)生偏移(shift)。亦即，無(wú)法精確地在預(yù)定位置形成射極、基極與集極。

此外，由于阱區(qū)中的摻質(zhì)(如，硼等)會(huì)進(jìn)入到場(chǎng)氧化層中，所以使得場(chǎng)氧化層下方的摻雜濃度變低，因而造成阱區(qū)的摻質(zhì)濃度不好控制。

由于受到場(chǎng)氧化層的影響，傳統(tǒng)雙載子結(jié)晶體管無(wú)法精確地在預(yù)定位置形成射極、基極與集極，且阱區(qū)的摻質(zhì)濃度不好控制，所以難以提高傳統(tǒng)雙載子結(jié)晶體管的β值與bvceo，因此無(wú)法進(jìn)一步提升傳統(tǒng)雙載子結(jié)晶體管的元件效能。(β值＝ic/ib，其中ic表示集極的電流，ib表示基極的電流；bvceo表示在基極浮置時(shí)，集極到射極的崩潰電壓。)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種雙載子結(jié)晶體管，其可具有較高的β值與bvceo，進(jìn)而可有效地提升元件效能。

本發(fā)明提供一種雙載子結(jié)晶體管，包括基底、第一阱區(qū)、第二阱區(qū)、射極、集極、基極、第一硬掩膜層與第二硬掩膜層。第一阱區(qū)設(shè)置于基底中。第二阱區(qū)設(shè)置第一阱區(qū)中。射極設(shè)置于第二阱區(qū)中。集極設(shè)置于第一阱區(qū)中?；鶚O設(shè)置于第二阱區(qū)中，且位于射極與集極之間。第一硬掩膜層設(shè)置于射極與基極之間的基底上。第二硬掩膜層設(shè)置于基極與集極之間的基底上。第一阱區(qū)、射極與集極為第一導(dǎo)電型，且第二阱區(qū)與基極為第二導(dǎo)電型。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，基極可為環(huán)狀，且可圍繞射極。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，集極可為環(huán)狀，且可圍繞基極。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，第一硬掩膜層可為環(huán)狀，且可圍繞射極。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，第二硬掩膜層可為環(huán)狀，且可圍繞基極。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，第一硬掩膜層與第二硬掩膜層的材料分別包括經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的多晶硅或金屬硅化物。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，第一硬掩膜層的寬度與第二硬掩膜層的寬度可為相同或不同。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，第一導(dǎo)電型與第二導(dǎo)電型中的一者可為n型導(dǎo)電型，且第一導(dǎo)電型與第二導(dǎo)電型中的另一者可為p型導(dǎo)電型。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，更包括隔離結(jié)構(gòu)。隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置于集極遠(yuǎn)離第二硬掩膜層的一側(cè)的基底中。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述雙載子結(jié)晶體管中，隔離結(jié)構(gòu)可為環(huán)狀，且可圍繞集極。

基于上述，在本發(fā)明所提出的雙載子結(jié)晶體管中，于射極與基極之間以及基極與集極之間分別設(shè)置有第一硬掩膜層與第二硬掩膜層，因此可精確地在預(yù)定位置形成射極、基極與集極。此外，由于第一硬掩膜層與第二硬掩膜層的尺寸可以容易且精確地進(jìn)行控制，因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上更有彈性。

另外，由于可以不在射極與基極之間以及基極與集極之間設(shè)置場(chǎng)氧化層，所以不會(huì)發(fā)生第一阱區(qū)與第二阱區(qū)中的摻質(zhì)進(jìn)入到位于射極與基極之間以及基極與集極之間的場(chǎng)氧化層中的情況，因此較容易控制第一阱區(qū)與第二阱區(qū)的摻質(zhì)濃度。

如此一來(lái)，本發(fā)明所提出的雙載子結(jié)晶體管可具有較高的β值與bvceo，進(jìn)而可有效地提升雙載子結(jié)晶體管的元件效能。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的雙載子結(jié)晶體管的上視圖。

圖2為沿圖1中的i-i’剖面線的剖面圖。

【符號(hào)說(shuō)明】

100：雙載子結(jié)晶體管

102：基底

104、106：阱區(qū)

108：射極

110：集極

112：基極

114、116：硬掩膜層

118：隔離結(jié)構(gòu)

s：間隔

w1、w2：寬度

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的雙載子結(jié)晶體管的上視圖。圖2為沿圖1中的i-i’剖面線的剖面圖。

在此實(shí)施例中，于下文所提及的「第一導(dǎo)電型」與「第二導(dǎo)電型」是以具有不同導(dǎo)電型為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。亦即，第一導(dǎo)電型與第二導(dǎo)電型中的一者可為n型導(dǎo)電型，且第一導(dǎo)電型與第二導(dǎo)電型中的另一者可為p型導(dǎo)電型。n型導(dǎo)電型的摻質(zhì)例如是磷或砷等n型摻質(zhì)。p型導(dǎo)電型的摻質(zhì)例如是硼等p型摻質(zhì)。

請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，雙載子結(jié)晶體管100，包括基底102、阱區(qū)104、阱區(qū)106、射極108、集極110、基極112、硬掩膜層114與硬掩膜層116?；?02例如是p型基板或n型基板。

阱區(qū)104設(shè)置于基底102中。阱區(qū)104為第一導(dǎo)電型。舉例來(lái)說(shuō)，阱區(qū)104可為n型阱區(qū)或p型阱區(qū)。阱區(qū)104的形成方法例如是離子注入法。

阱區(qū)106設(shè)置于阱區(qū)104中。阱區(qū)106為第二導(dǎo)電型。舉例來(lái)說(shuō)，阱區(qū)106可為p型阱區(qū)或n型阱區(qū)。阱區(qū)106的形成方法例如是離子注入法。

射極108設(shè)置于阱區(qū)106中。射極108為第一導(dǎo)電型。舉例來(lái)說(shuō)，射極108可為n型重?fù)诫s區(qū)或p型重?fù)诫s區(qū)。射極108的形成方法例如是離子注入法。

集極110設(shè)置于阱區(qū)104中。集極110可為環(huán)狀，且可圍繞基極112。集極110為第一導(dǎo)電型。舉例來(lái)說(shuō)，集極110可為n型重?fù)诫s區(qū)或p型重?fù)诫s區(qū)。集極110的形成方法例如是離子注入法。

基極112設(shè)置于阱區(qū)106中，且位于射極108與集極110之間。基極112可為環(huán)狀，且可圍繞射極108?；鶚O112為第二導(dǎo)電型。舉例來(lái)說(shuō)，基極112可為p型重?fù)诫s區(qū)或n型重?fù)诫s區(qū)。基極112的形成方法例如是離子注入法。

由上述可知，阱區(qū)104、射極108與集極110為第一導(dǎo)電型，且阱區(qū)106與基極112為第二導(dǎo)電型。因此，在第一導(dǎo)電型為n型導(dǎo)電型且第二導(dǎo)電型為p型導(dǎo)電型的情況下，雙載子結(jié)晶體管100可為npn型雙載子結(jié)晶體管(npnbjt)。此外，在第一導(dǎo)電型為p型導(dǎo)電型且第二導(dǎo)電型為n型導(dǎo)電型的情況下，雙載子結(jié)晶體管100可為pnp型雙載子結(jié)晶體管(pnpbjt)。

硬掩膜層114設(shè)置于射極108與基極112之間的基底102上。硬掩膜層114可為環(huán)狀，且可圍繞射極108。硬掩膜層114的材料包括經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的多晶硅或金屬硅化物。硬掩膜層114的形成方法例如是組合使用沉積工藝、光刻工藝與刻蝕工藝。

硬掩膜層116設(shè)置于基極112與集極110之間的基底102上。硬掩膜層116可為環(huán)狀，且可圍繞基極112。硬掩膜層116與硬掩膜層114可為相同材料或不同材料。硬掩膜層116的材料包括經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的多晶硅或金屬硅化物。硬掩膜層116的形成方法例如是組合使用沉積工藝、光刻工藝與刻蝕工藝。

硬掩膜層114的寬度w1與硬掩膜層116的寬度w2可為相同或不同，因此能夠具有較佳的產(chǎn)品設(shè)計(jì)彈性。在此實(shí)施例中，是以硬掩膜層114的寬度w1等于硬掩膜層116的寬度w2為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不以此為限。在其他實(shí)施例中，硬掩膜層114的寬度w1亦可大于或小于硬掩膜層116的寬度w2。于此技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者可依照產(chǎn)品所需的元件特性來(lái)調(diào)整硬掩膜層114的寬度w1、硬掩膜層116的寬度w2以及硬掩膜層114與硬掩膜層116之間的間距s。

此外，雙載子結(jié)晶體管100中更可包括隔離結(jié)構(gòu)118。隔離結(jié)構(gòu)118設(shè)置于集極110遠(yuǎn)離硬掩膜層116的一側(cè)的基底102中。隔離結(jié)構(gòu)118可為環(huán)狀，且可圍繞集極110。隔離結(jié)構(gòu)118例如是場(chǎng)氧化層或淺溝道隔離結(jié)構(gòu)(sti)。隔離結(jié)構(gòu)118的材料例如是氧化硅。

基于上述實(shí)施例可知，在雙載子結(jié)晶體管100中，由于在射極108與基極112之間以及基極112與集極110之間分別設(shè)置有硬掩膜層114與硬掩膜層116，所以在進(jìn)行用以形成射極108、基極112與集極110的摻雜工藝中，可通過(guò)硬掩膜層114與硬掩膜層116作為摻雜工藝的掩膜而準(zhǔn)確地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，因此可精確地在預(yù)定位置形成射極108、基極112與集極110。此外，由于硬掩膜層114與硬掩膜層116的尺寸可以容易且精確地進(jìn)行控制，因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上更有彈性。

另外，由于可以不在射極108與基極112之間以及基極112與集極110之間設(shè)置場(chǎng)氧化層，所以不會(huì)發(fā)生阱區(qū)104、106中的摻質(zhì)進(jìn)入到位于射極108與基極112之間以及基極112與集極110之間的場(chǎng)氧化層中的情況，因此較容易控制阱區(qū)104、106的摻質(zhì)濃度。

如此一來(lái)，可有效地提高雙載子結(jié)晶體管100的β值與bvceo，進(jìn)而可有效地提升雙載子結(jié)晶體管100的元件效能。

綜上所述，在上述實(shí)施例的雙載子結(jié)晶體管中，通過(guò)在射極與基極之間以及基極與集極之間分別設(shè)置有硬掩膜層，可使得雙載子結(jié)晶體管中具有較高的β值與bvceo，進(jìn)而可有效地提升雙載子結(jié)晶體管的元件效能。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。