為，通過(guò)金屬硅化物頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實(shí)現(xiàn)發(fā)射極的引出。所述高阻環(huán)定義出所述發(fā)射區(qū)的寄生電阻的大小并在所述縱向雙極型晶體管的工作電流增加時(shí)形成負(fù)反饋效應(yīng)，并利用該負(fù)反饋效應(yīng)抑制所述縱向雙極型晶體管的由正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)。
[0039]所述基區(qū)6所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)以及和所述第一有源區(qū)相鄰的第二有源區(qū)，在所述第二有源區(qū)的表面形成有P型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)即P+區(qū)9，在該P(yáng)型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)9表面形成有金屬硅化物，通過(guò)該金屬硅化物和頂部的金屬連接引出基極；較佳為，通過(guò)金屬硅化物頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實(shí)現(xiàn)發(fā)射極的引出。
[0040]所述集電區(qū)5所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)以及和所述第二有源區(qū)相鄰的第三有源區(qū)，在所述第三有源區(qū)中形成N型阱10，在該N型阱10的表面形成有N型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)11，在該N型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)11表面形成有金屬硅化物，通過(guò)該第三金屬硅化物和頂部的金屬連接引出集電極；較佳為，通過(guò)金屬硅化物頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實(shí)現(xiàn)發(fā)射極的引出。
[0041]所述P型埋層3圍繞在所述N型埋層2的周圍，在所述P型埋層2的頂部形成有P型深阱12，在所述P型深阱12中形成有P阱13，在所述P阱13的頂部形成有P+區(qū)14，在該P(yáng)+區(qū)14的表面形成有金屬硅化物，通過(guò)該金屬硅化物頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實(shí)現(xiàn)襯底電極的引出。
[0042]圖4A-圖4C是本發(fā)明實(shí)施例一的發(fā)射極寄生電阻的示意圖；其中圖4A對(duì)應(yīng)于圖1所述的現(xiàn)有器件的發(fā)射區(qū)及其接觸的結(jié)構(gòu)示意圖，可知整個(gè)發(fā)射區(qū)107都為N+區(qū)，發(fā)射區(qū)107的各處的寄生電阻較小。其中圖4B對(duì)應(yīng)于圖3所述的本發(fā)明實(shí)施例一器件的發(fā)射區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，可知只有發(fā)射區(qū)的中間區(qū)域由N+區(qū)7組成，N+區(qū)7的周側(cè)為NLDD區(qū)8組成，NLDD區(qū)8為輕摻雜從而具有較大的寄生電阻Re，所以會(huì)在所述發(fā)射區(qū)的N+區(qū)7外周形成一高阻環(huán)。如圖4C所示，本發(fā)明實(shí)施例一的工作示意圖，器件工作時(shí)，集電極(C)加正電壓，基極(B)和發(fā)射極(E)都接地，由于高阻環(huán)的寄生電阻Re的存在，發(fā)射極是通過(guò)寄生電阻Re接地的，由于寄生電阻Re的存在，當(dāng)器件的集電極電流增加時(shí)，寄生電阻Re上的壓降也增加，集電極和發(fā)射極之間的壓降降低，從而使得集電極的電流下降，從而形成一負(fù)反饋效應(yīng)機(jī)制。由本發(fā)明實(shí)施例一的高阻環(huán)的寄生電阻Re帶來(lái)的負(fù)反饋效應(yīng)機(jī)制能夠有效抑制在大電流工作時(shí)由于正溫度效應(yīng)引起的正反饋，從而能提升器件的ICVC曲線的安全工作區(qū)。
[0043]如圖5A至圖5C所示，是本發(fā)明實(shí)施例一 B⑶工藝中縱向雙極型晶體管的制造過(guò)程中的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0044]如圖5A所示，在形成發(fā)射區(qū)之前，需要在所述硅襯底I中形成所述N型埋層2、所述P型埋層3、所述場(chǎng)氧4、所述集電區(qū)5、所述基區(qū)6、所述N型阱10、所述P型深阱12和P阱13。之后形成光刻膠圖形16a打開所述第一有源區(qū)，在所述第一有源區(qū)的所述基區(qū)6的表面進(jìn)行NLDD注入即NLDD imp形成所述發(fā)射區(qū)NLDD區(qū)8。所述發(fā)射區(qū)的N型輕摻雜注入?yún)^(qū)8的離子注入的注入劑量為1E13CM—2?9E14CM—2，注入能量為2KEV?20KEV，注入雜質(zhì)為砷或磷。
[0045]如圖5B所示，形成光刻膠圖形16b打開需要形成N+區(qū)區(qū)域并進(jìn)行N+注入即N+imp形成所述發(fā)射區(qū)的N型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)7、所述N型阱10的表面的N型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)11，該N+注入的注入劑量為1E15CIT2?5E15CM'注入能量為50KEV?60KEV，注入雜質(zhì)為砷或磷。
[0046]如圖5C所示，形成光刻膠圖形16C打開需要形成P+區(qū)區(qū)域并進(jìn)行P+注入即P+imp形成所述基區(qū)6表面的所述P+區(qū)9以及所述P阱13表面的所述P+區(qū)14。
[0047]上述步驟中每次注入完成之后都需要去除對(duì)應(yīng)的光刻膠。之后在形成所述金屬硅化物，層間膜，金屬接觸孔和頂部金屬層。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例二 B⑶工藝中縱向雙極型晶體管為PNP三極管，本發(fā)明實(shí)施例二和本發(fā)明實(shí)施例一的區(qū)別之處是，各摻雜區(qū)摻雜類型正好相反，發(fā)射區(qū)是P型輕摻雜注入?yún)^(qū)即PLDD區(qū)和P型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)即P+區(qū)疊加而成，所述發(fā)射區(qū)的P+區(qū)的摻雜濃度大于PLDD區(qū)的摻雜濃度。較佳為，所述發(fā)射區(qū)的面積為1X1微米2?50X50微米2。所述發(fā)射區(qū)的P+區(qū)的離子注入的注入劑量為1E15CM-2?5E15CM-2，注入能量為5KEV?20KEV，注入雜質(zhì)為硼或氟化硼。所述發(fā)射區(qū)的PLDD區(qū)的離子注入的注入劑量為1E13CM—2?9E14CM—2，注入能量為5KEV?40KEV，注入雜質(zhì)為硼或氟化硼。
[0049]以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:縱向雙極型晶體管形成硅襯底上，在所述硅襯底上形成有場(chǎng)氧，由所述場(chǎng)氧隔離出有源區(qū)；所述縱向雙極型晶體管包括: 集電區(qū)，由形成于所述硅襯底上的第一導(dǎo)電類型深阱組成； 基區(qū)，由形成于所述第一導(dǎo)電類型深阱中的第二導(dǎo)電類型阱組成； 發(fā)射區(qū)，由形成于所述基區(qū)表面的第一導(dǎo)電類型輕摻雜注入?yún)^(qū)和第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)疊加而成，所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的摻雜濃度大于第一導(dǎo)電類型輕摻雜注入?yún)^(qū)的摻雜濃度； 所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型輕摻雜注入?yún)^(qū)覆蓋一個(gè)所述有源區(qū)，令該有源區(qū)為第一有源區(qū)，所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的覆蓋在所述第一有源區(qū)的中心區(qū)域，在所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的最外側(cè)邊緣和所述發(fā)射區(qū)的第一導(dǎo)電類型輕摻雜注入?yún)^(qū)的最外側(cè)邊緣之間的區(qū)域形成由第一導(dǎo)電類型輕摻雜注入?yún)^(qū)組成的高阻環(huán)，在所述發(fā)射區(qū)的表面形成有金屬硅化物；所述高阻環(huán)定義出所述發(fā)射區(qū)的寄生電阻的大小并在所述縱向雙極型晶體管的工作電流增加時(shí)形成負(fù)反饋效應(yīng)，并利用該負(fù)反饋效應(yīng)抑制所述縱向雙極型晶體管的由正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的面積為1X1微米2?50X50微米2。
3.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述高阻環(huán)的寬度大于O微米小于等于10微米。
4.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述縱向雙極型晶體管為NPN三極管，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型。
5.如權(quán)利要求4所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的N型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的離子注入的注入劑量為1E15CM—2?5E15CM—2，注入能量為50KEV?60KEV，注入雜質(zhì)為砷或磷。
6.如權(quán)利要求4所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的N型輕摻雜注入?yún)^(qū)的離子注入的注入劑量為1E13CM—2?9E14CM—2，注入能量為2KEV?20KEV，注入雜質(zhì)為砷或磷。
7.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述縱向雙極型晶體管為PNP三極管，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。
8.如權(quán)利要求7所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的P型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的離子注入的注入劑量為1E15CM—2?5E15CM—2，注入能量為5KEV?20KEV，注入雜質(zhì)為硼或氟化硼。
9.如權(quán)利要求7所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的P型輕摻雜注入?yún)^(qū)的離子注入的注入劑量為1E13CM—2?9E14CM—2，注入能量為5KEV?40KEV，注入雜質(zhì)為硼或氟化硼。
10.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述基區(qū)所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)以及和所述第一有源區(qū)相鄰的第二有源區(qū)，在所述第二有源區(qū)的表面形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)，在該第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)表面形成有金屬硅化物，通過(guò)該金屬硅化物和頂部的金屬連接引出基極；所述集電區(qū)所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)以及和所述第二有源區(qū)相鄰的第三有源區(qū)，在所述第三有源區(qū)中形成第一導(dǎo)電類型阱，在該第一導(dǎo)電類型阱的表面形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)，在該第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s注入?yún)^(qū)表面形成有金屬硅化物，通過(guò)該第三金屬硅化物和頂部的金屬連接引出集電極。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種BCD工藝中縱向雙極型晶體管，發(fā)射區(qū)由形成輕摻雜注入?yún)^(qū)和重?fù)诫s注入?yún)^(qū)疊加而成，輕摻雜注入?yún)^(qū)覆蓋一個(gè)有源區(qū)，重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的僅覆蓋在有源區(qū)的中心區(qū)域，在重?fù)诫s注入?yún)^(qū)的最外側(cè)邊緣和輕摻雜注入?yún)^(qū)的最外側(cè)邊緣之間的區(qū)域形成由輕摻雜注入?yún)^(qū)組成的高阻環(huán)，高阻環(huán)定義出發(fā)射區(qū)的寄生電阻的大小并在縱向雙極型晶體管的工作電流增加時(shí)形成負(fù)反饋效應(yīng)，從而能抑制器件在大電流工作時(shí)由于正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)，從而能提升器件ICVC曲線的安全工作區(qū)。
【IPC分類】H01L29-06, H01L29-732, H01L29-08
【公開號(hào)】CN104681602
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310652819
【發(fā)明人】金鋒, 鄧彤
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日