一种三极管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种三极管及其制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底及第一外延层；在所述第一外延层的上表面区域内形成第二导电类型的基区；在所述基区的上表面区域内形成第一导电类型的发射区；在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区；在所述第一外延层上生长第二导电类型的第二外延层；对所述深注入区上方的第二外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区延展至所述第二外延层的表面；在所述第二外延层上生长第一导电类型的第三外延层；在所述第三外延层的上表面区域内形成第一导电类型的注入区；所述三极管成本低，发射效率高。

A Triode and Its Fabrication Method

【技术实现步骤摘要】
一种三极管及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体的说是一种三极管及其制作方法。
技术介绍
三极管是一种控制电流的半导体器件，因其具有电流放大作用，可以把微弱电流信号放大成较大的电流信号，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体硅片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，通常发射区掺杂浓度最高，其次是基区，掺杂最淡的是集电区。每个区域的电极引出端分别称为发射极、集电极和基区。按掺杂类型分为PNP三极管和NPN三极管两种，三极管的电流放大能力，用放大倍数(符号“β”)表示，其等于集电极电流与基极电流的比值，这是三极管最重要的一项参数。传统三极管为了保证各极间获得较高的反向击穿电压，通常是增大各极之间的距离，导致器件面积巨大，且影响三极管的发射效率和输送效率，进而降低了三极管的放大倍数。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种三极管的制作方法，能够在不增加面积的前提下实现较高的放大倍数。第一方面，本专利技术实施例提供了一种三极管的制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层的上表面区域内形成第二导电类型的基区；在所述基区的上表面区域内形成第一导电类型的发射区；在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区，所述深注入区贯穿所述第一外延层与所述衬底连接；在所述第一外延层上生长第二导电类型的第二外延层；对所述深注入区上方的第二外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区延展至所述第二外延层的表面；在所述第二外延层上生长第一导电类型的第三外延层；在所述第三外延层的上表面区域内形成第一导电类型的注入区；对深注入区上方的第三外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区与所述注入区连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种三极管，所述三极管包括：第一导电类型的衬底，在所述衬底表面生长第一导电类型的第一外延层；生长在所述第一外延层上的第二导电类型的第二外延层；生长在所述第二外延层上的第一导电类型的第三外延层；形成在所述第一外延层的上表面区域及第二外延层的下表面区域内的第二导电类型的基区；形成在所述基区的上表面区域内的第一导电类型的发射区；形成在所述第三外延层上表面区域内的第一导电类型的注入区；深注入区，所述深注入区一端与所述注入区的底面连接，另一端依次贯穿第三外延层、第二外延层及第一外延层与所述衬底连接。可以理解，本专利技术提供的三极管在工作时，所述发射区不仅向其下方基区发射载流子，还同时向其上方的第二外延层外延发射载流子；另外，所述基区向下发的第一外延层输送载流子，另一方面同时从第二外延区可以向第一外延层外延输送载流子，故其发射效率在相同的器件面积下高出传统三极管90％以上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。构成本专利技术的一部分附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明书用于解释本专利技术，并不构成对不让你专利技术的不当限定。图1为本专利技术实施例提出的制作三极管的方法的流程示意图；图2至图11是本专利技术实施例提出的制作三极管的方法的剖面结构示意图；附图标记说明：1、衬底；2、第二外延层；3、基区；4、发射区；5、深注入区；6、第二外延层；7、第三外延层；8、注入区；9、第一沟槽；10、第二沟槽；11、隔离层；12、金属层；13、发射极；14、基极；15、集电极。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。应当理解，在描述器件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将器件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将使用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方法。在本申请中，“A直接位于B中”表示A位于B中，并且A与B直接邻接，而非A位于B中形成的掺杂区中。在本申请中，术语“半导体结构”指在制造半导体器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理方法和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。请参阅图1，图1是本专利技术实施例提出的制作三极管的方法的流程示意图，本专利技术提供一种三极管的制作方法，包括：步骤S01：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底表面生长第一导电类型的外延层；步骤S02：在所述第一外延层的上表面区域内形成第二导电类型的基区；步骤S03：在所述基区的上表面区域内形成第一导电类型的发射区；步骤S04：在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区，所述深注入区贯穿所述第一外延层与所述衬底连接；步骤S05：在所述第一外延层上生长第二导电类型的第二外延层；步骤S06：对所述深注入区上方的第二外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区延展至所述第二外延层的表面；步骤S07：在所述第二外延层上生长第一导电类型的第三外延层；步骤S08：在所述第三外延层的上表面区域内形成第一导电类型的注入区；步骤S09：对深注入区上方的第三外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区与所述注入区连接。可以理解，本专利技术通过上述方法形成的三极管在工作时，所述发射区不仅向其下方基区发射载流子，还同时向其上方的第二外延层外延发射载流子；另外，所述基区向下发的第一外延层输送载流子，另一方面同时从第二外延区可以向第一外延层外延输送载流子，故其发射效率在相同的器件面积下高出传统三极管90％以上。下面参照附图，对上述形成所述晶体管的方法加以详细阐述。为方便后面的描述，特在此说明：本专利技术技术方案涉及半导体器件的设计和制造，半导体是指一种导电性可受控制，导电范围可从绝缘体至导体之间变化的材料，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅是各种半导体材料中最具有影响力、应用最为广泛的一种。半导体分为本征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三极管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层的上表面区域内形成第二导电类型的基区；在所述基区的上表面区域内形成第一导电类型的发射区；在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区，所述深注入区贯穿所述第一外延层与所述衬底连接；在所述第一外延层上生长第二导电类型的第二外延层；对所述深注入区上方的第二外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区延展至所述第二外延层的表面；在所述第二外延层上生长第一导电类型的第三外延层；在所述第三外延层的上表面区域内形成第一导电类型的注入区；对深注入区上方的第三外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区与所述注入区连接。

【技术特征摘要】
1.一种三极管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底表面生长第一导电类型的第一外延层；在所述第一外延层的上表面区域内形成第二导电类型的基区；在所述基区的上表面区域内形成第一导电类型的发射区；在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区，所述深注入区贯穿所述第一外延层与所述衬底连接；在所述第一外延层上生长第二导电类型的第二外延层；对所述深注入区上方的第二外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区延展至所述第二外延层的表面；在所述第二外延层上生长第一导电类型的第三外延层；在所述第三外延层的上表面区域内形成第一导电类型的注入区；对深注入区上方的第三外延层进行第一导电类型的离子注入，以使所述深注入区与所述注入区连接。2.如权利要求1所述的三极管的制作方法，其特征在于，在对深注入区上方的第三外延层进行第一导电类型的离子注入之后，所述方法还包括：形成第一沟槽及第二沟槽，所述第一沟槽依次贯穿所述注入区、第三外延层及第二外延层至所述发射区表面，所述第二沟槽依次贯穿所述注入区、第三外延层及第二外延层至所述基区上表面；在所述第一沟槽及第二沟槽侧壁上形成隔离层；在所述第一沟槽及第二沟槽内填充金属层；形成发射极、基极及集电极，所述发射区与所述第一沟槽内的金属层连接，所述基极与所述第一沟槽内的金属层连接，所述集电极与所述注入区连接。3.如权利要求1所述的三极管的制作方法，其特征在于，在所述基区外侧的外延层区域内形成第一导电类型的深注入区具体包括：进行三次离子注入，其中每次注入剂量为5E15～8E15/cm2，注入能量依次为80...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：泉州齐美电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35