双极性晶体管装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双极性晶体管装置，包含一基板与至少一第一晶体管单元。第一晶体管单元包含一第一掺杂井区、至少一第一鳍式结构与至少一第二鳍式结构，且第一掺杂井区为第一导电型。第一鳍式结构包含一第一闸极带与设于第一掺杂井区中的第一掺杂鳍，且第一闸极带为浮接。第二鳍式结构包含一第二闸极带与设于第一掺杂井区中的第二掺杂鳍，且第二闸极带为浮接。第一掺杂鳍、第二掺杂鳍与第一掺杂井区形成第一双载子接面晶体管，且第一掺杂鳍与第二掺杂鳍分别连接高电压端与低电压端。

【技术实现步骤摘要】
双极性晶体管装置
本专利技术涉及一种晶体管装置，且特别关于一种双极性晶体管装置。
技术介绍
随着各种电子元件(例如晶体管、二极管、电阻、电容等)集成度(integrationdensity)持续提高，半导体工业已经历了快速成长。集成度提高中的最大部分来自于最小特征尺寸(minimumfeaturesize)的持续降低，如此便可于一特定区域内整合更多的元件。然而，越小的特征尺寸可能导致更多的漏电流情形。随着更小的电子元件需求的逐渐增加，便需要降低半导体元件发生漏电流的几率。随着半导体技术的发展，鳍型场效晶体管(FinFETs)已应用于降低半导体元件内漏电流的技术方案中。于鳍型场效晶体管中，其主动区包括了突出于此鳍型场效晶体管所在处的半导体基板表面的一汲极、一通道区与一源极。鳍型场效晶体管的主动区为一鳍形型态(fin)，其剖面可能为一长方形。此外，鳍型场效晶体管的闸结构如同一倒U状(upside-downU)，因而环绕了主动区的三个侧面。如此，便可增强对于闸结构的通道控制。因此便可降低传统平面型晶体管的短通道效应。因此，当鳍型场效晶体管于关闭时，其闸结构可较佳地控制通道，以降低漏电流。例如，鳍型场效晶体管的半导体装置对于如静电放电瞬时(ESDtransient)的极高压脉冲(highvoltagespikes)极为敏感。静电放电为在两个物体之间由于静电电荷的累积而发生一快速放电情形。由于快速放电将产生一相对较大的电流，故静电放电可能会摧毁此半导体装置。因此，本专利技术针对上述问题提出一种双极性晶体管装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种双极性晶体管装置，其利用设于一掺杂井区中的两个鳍式结构建立双载子接面晶体管，以释放均匀的静电放电(ESD)电流，以降低由于静电放电而导致的半导体装置毁损。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种双极性晶体管装置，其包含一基板与至少一第一晶体管单元。举例来说，基板为半导体基板，第一晶体管单元还包含一第一掺杂井区、至少一第一鳍式结构与至少一第二鳍式结构，其中第一掺杂井区为第一导电型，且设于基板中。第一鳍式结构还包含多个第一掺杂鳍、一第一闸极带与两个第一接触电极。第一闸极带的材质为多晶硅。第一掺杂鳍均匀设于第一掺杂井区中并沿第一方向设置，每一第一掺杂鳍具有一第一掺杂区与两个第一重掺杂区，第一掺杂区为第一导电型，第一重掺杂区为第二导电型。每一第一掺杂区设于其对应的两个第一重掺杂区之间，第一掺杂区与第一重掺杂区设于第一掺杂井区中并从基板的表面上凸出。第一闸极带设于第一掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿与第一方向相交的第二方向设置，且第一闸极带为浮接。举例来说，第一方向与第二方向相互垂直。在第一导电型为P型时，第二导电型为N型，在第一导电型为N型时，第二导电型为P型。第一接触电极分别设于位于第一掺杂区的相异两侧的第一重掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，第一重掺杂区通过第一接触电极连接高电压端。第二鳍式结构还包含多个第二掺杂鳍、一第二闸极带与两个第二接触电极。第二闸极带的材质为多晶硅。第二掺杂鳍均匀设于第一掺杂井区中并沿第一方向设置。每一第二掺杂鳍具有一第二掺杂区与两个第二重掺杂区，第二掺杂区为第一导电型，第二重掺杂区为第二导电型，每一第二掺杂区设于其对应的两个第二重掺杂区之间，第二掺杂区与第二重掺杂区设于第一掺杂井区中并从基板的表面上凸出。第二闸极带设于第二掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，且第二闸极带为浮接。第二接触电极分别设于位于第二掺杂区的相异两侧的第二重掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，第二重掺杂区通过第二接触电极连接低电压端。第一重掺杂区、第二重掺杂区与第一掺杂井区形成多个第一双载子接面晶体管，第一重掺杂区连接高电压端，第二重掺杂区连接低电压端，高电压端与低电压端的电压对第一双载子接面晶体管进行偏压，以产生多个通过第一双载子接面晶体管第一静电放电(ESD)电流。在第一实施例中，第一晶体管单元、第一鳍式结构与第二鳍式结构的数量皆分别为一个。在第二实施例中，第一鳍式结构的数量为多个，第二鳍式结构的数量为多个，第一鳍式结构与第二鳍式结构为交替式设置。在第三实施例中，第一晶体管单元、第一鳍式结构与第二鳍式结构的数量分别为一个、两个和一个。第一晶体管单元还包含一第一掺杂区域，例如为掺杂井区。第一掺杂区域为第二导电型，第一掺杂区域设于第一掺杂井区中，第二鳍式结构设于第一鳍式结构之间，第二重掺杂区与第二掺杂区设于第一掺杂区域中，第二闸极带设于第一闸极带之间，且第二闸极带连接第一闸极带。在第四实施例中，第一晶体管单元、第一鳍式结构与第二鳍式结构的数量分别为两个、两个和一个。第三实施例的第一晶体管单元的数量与第四实施例的第一晶体管单元的数量相同。与第三实施例相比，第四实施例还包含至少一第二晶体管单元。第二晶体管单元还包含一第二掺杂井区、一第二掺杂区域、两个第三鳍式结构与一第四鳍式结构，其中第二掺杂井区为第二导电型，第二掺杂区域为第一导电型，第二掺杂区域例如为掺杂井区。第二掺杂井区设于基板中，第二掺杂区域设于第二掺杂井区中。每一第三鳍式结构还包含多个第三掺杂鳍、一第三闸极带与两个第三接触电极，其中第三闸极带的材质为多晶硅。第三掺杂鳍均匀设于第二掺杂井区中并沿第一方向设置。每一第三掺杂鳍具有一第三掺杂区与两个第三重掺杂区，第三掺杂区第二导电型，第三重掺杂区为第一导电型。每一第三掺杂区设于其对应的两个第三重掺杂区之间，第三掺杂区与第三重掺杂区设于第二掺杂井区中并从基板的表面上凸出，第三重掺杂区连接低电压端。第三闸极带设于第三掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，且第三闸极带为浮接。第三接触电极分别设于位于第三掺杂区的相异两侧的第三重掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，第三重掺杂区通过第三接触电极连接低电压端。第四鳍式结构还包含多个第四掺杂鳍、一第四闸极带与两个第四接触电极，其中第四闸极带的材质为多晶硅。第四掺杂鳍均匀设于第二掺杂区域中并沿第一方向设置，每一第四掺杂鳍具有一第四掺杂区与两个第四重掺杂区，第四掺杂区为第一导电型，第四重掺杂区为第二导电型。每一第四掺杂区设于其对应的两个第四重掺杂区之间，第四掺杂区与第四重掺杂区设于第二掺杂区域中并从基板的表面上凸出，第四重掺杂区连接高电压端。第四闸极带设于第四掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，且第四闸极带为浮接。第四接触电极分别设于位于第四掺杂区的相异两侧的第四重掺杂区的顶部与侧壁及基板的表面上并沿第二方向设置，第四重掺杂区通过第四接触电极连接高电压端。第四闸极带设于第三闸极带之间，且第四闸极带连接第三闸极带。第三重掺杂区、第四重掺杂区、第二掺杂区域与第二掺杂井区形成多个第二双载子接面晶体管，高电压端与低电压端的电压对第二双载子接面晶体管进行偏压，以产生多个通过第二双载子接面晶体管的第二静电放电(ESD)电流。第一掺杂井区与第二掺杂井区呈交替式邻接，第一掺杂区域与第二掺杂区域呈交替式邻接。此外，在第四实施例中，第一晶体管单元的数量为多个，第二晶体管单元的数量为多个，且每一第二晶体管单元对应两个第一晶体管单元。为使审查员对本专利技术的结构特征及所达成的功效更有进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极性晶体管装置，其特征在于，包含：一基板；至少一第一晶体管单元，包含：一第一掺杂井区，其为第一导电型，该第一掺杂井区设于该基板中；至少一第一鳍式结构，包含：多个第一掺杂鳍，其均匀设于该第一掺杂井区中并沿第一方向设置，每一该第一掺杂鳍具有一第一掺杂区与两个第一重掺杂区，该第一掺杂区为该第一导电型，该多个第一重掺杂区为第二导电型，每一该第一掺杂区设于其对应的该两个第一重掺杂区之间，该多个第一掺杂区与该多个第一重掺杂区设于该第一掺杂井区中并从该基板的表面上凸出；以及一第一闸极带，设于该多个第一掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上并沿与该第一方向相交的第二方向设置，且该第一闸极带为浮接；以及至少一第二鳍式结构，包含：多个第二掺杂鳍，其均匀设于该第一掺杂井区中并沿该第一方向设置，每一该第二掺杂鳍具有一第二掺杂区与二第二重掺杂区，该第二掺杂区为该第一导电型，该多个第二重掺杂区为该第二导电型，每一该第二掺杂区设于其对应的该两个第二重掺杂区之间，该多个第二掺杂区与该多个第二重掺杂区设于该第一掺杂井区中并从该基板的该表面上凸出；以及一第二闸极带，设于该多个第二掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上并沿该第二方向设置，且该第二闸极带为浮接，该多个第一重掺杂区、该多个第二重掺杂区与该第一掺杂井区形成多个第一双载子接面晶体管，该多个第一重掺杂区连接一高电压端，该多个第二重掺杂区连接一低电压端，该高电压端与该低电压端的电压对该多个第一双载子接面晶体管进行偏压，以产生多个通过该多个第一双载子接面晶体管的第一静电放电电流。...

【技术特征摘要】
2016.12.20 US 15/384,7361.一种双极性晶体管装置，其特征在于，包含：一基板；至少一第一晶体管单元，包含：一第一掺杂井区，其为第一导电型，该第一掺杂井区设于该基板中；至少一第一鳍式结构，包含：多个第一掺杂鳍，其均匀设于该第一掺杂井区中并沿第一方向设置，每一该第一掺杂鳍具有一第一掺杂区与两个第一重掺杂区，该第一掺杂区为该第一导电型，该多个第一重掺杂区为第二导电型，每一该第一掺杂区设于其对应的该两个第一重掺杂区之间，该多个第一掺杂区与该多个第一重掺杂区设于该第一掺杂井区中并从该基板的表面上凸出；以及一第一闸极带，设于该多个第一掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上并沿与该第一方向相交的第二方向设置，且该第一闸极带为浮接；以及至少一第二鳍式结构，包含：多个第二掺杂鳍，其均匀设于该第一掺杂井区中并沿该第一方向设置，每一该第二掺杂鳍具有一第二掺杂区与二第二重掺杂区，该第二掺杂区为该第一导电型，该多个第二重掺杂区为该第二导电型，每一该第二掺杂区设于其对应的该两个第二重掺杂区之间，该多个第二掺杂区与该多个第二重掺杂区设于该第一掺杂井区中并从该基板的该表面上凸出；以及一第二闸极带，设于该多个第二掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上并沿该第二方向设置，且该第二闸极带为浮接，该多个第一重掺杂区、该多个第二重掺杂区与该第一掺杂井区形成多个第一双载子接面晶体管，该多个第一重掺杂区连接一高电压端，该多个第二重掺杂区连接一低电压端，该高电压端与该低电压端的电压对该多个第一双载子接面晶体管进行偏压，以产生多个通过该多个第一双载子接面晶体管的第一静电放电电流。2.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，当该第一导电型为P型时，该第二导电型为N型，当该第一导电型为N型时，该第二导电型为P型。3.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，该第二方向与该第一方向相互垂直。4.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，该第一鳍式结构还包含两个第一接触电极，两个第一接触电极分别设于位于该多个第一掺杂区的相异两侧的该多个第一重掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上，并沿该第二方向设置，该多个第一重掺杂区通过该多个第一接触电极连接该高电压端；以及该第二鳍式结构还包含两个第二接触电极，两个第二接触电极分别设于位于该多个第二掺杂区的相异两侧的该多个第二重掺杂区的顶部与侧壁及该基板的该表面上，并沿该第二方向设置，该多个第二重掺杂区通过该多个第二接触电极连接该低电压端。5.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，该第一闸极带与该第二闸极带的材质为多晶硅。6.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，该第一鳍式结构的数量为多个，该第二鳍式结构的数量为多个，该多个第一鳍式结构与该多个第二鳍式结构为交替式设置。7.根据权利要求1所述的双极性晶体管装置，其特征在于，该第一鳍式结构的数量为两个，该第一晶体管单元还包含一第一掺杂区域，该第一掺杂区域为第二导电型，该第一掺杂区域设于该第一掺杂井区中，该第二鳍式结构设于该多个第一鳍式结构之间，该多个第二重掺杂区与该多个第二掺杂区设于该第一掺杂区域中，该第二闸极带...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯明道，吴伟琳，彭政杰，姜信钦，
申请(专利权)人：晶焱科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71