半导体器件制造技术

一种半导体器件及其制造方法。该器件包括具有主表面和背表面的半导体衬底。该器件还包括双极型晶体管。该双极型晶体管包括：集电极区域，位于半导体衬底中；基极区域，位于集电极区域内且邻近主表面安置；发射极区域，位于基极区域内且邻近主表面安置；以及集电极端子，位于半导体衬底的主表面上。该集电极端子包括：第一导电部分，电连接至集电极区域；电阻部分，电连接至第一导电部分；以及第二导电部分，用于允许与集电极端子进行外部电连接。第二导电部分经由电阻部分电连接至第一导电部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件
本说明书涉及包括具有主表面和背表面的半导体衬底以及双极型晶体管的半导体器件。本说明书还涉及制造包括具有主表面和背表面的半导体衬底以及双极型晶体管的半导体器件的方法。
技术介绍
配电阻晶体管(RET)(又名数字晶体管)一般可在离散双极型晶体管市场中购得并且由很多通用器件供应商提供。在这种器件中，通常双极型晶体管垂直地散布在半导体衬底中，并且衬底的背表面用作集电极端子。通常，第一电阻器可以设置在衬底的主表面(顶表面)上并且连接至基极端子。类似地，第二电阻器可以设置在衬底的主表面上并且连接在发射极与基极之间。这种布置可以帮助顾客减少组件成本和贴装成本。在市场上买不到其中针对集电极设置有电阻器的垂直双极型RET。在模拟电路中，简单的小信号放大器(如共发射极放大器或共基极放大器)是标准构件。把这些器件结合至他们产品中的制造商可以购买标准双极型晶体管并且将电阻器添加到印刷电路板(PCB)上来构成所需的放大器。可替代地，他们可以使用上述类型的RET。然而，目前，买不到如前所述的包括为集电极设置的电阻器的RET。因此，当使用RET并且集电极需要电阻器时，不能以合理成本来实现这种构件。
技术实现思路
在所附独立权利要求和从属权利要求中阐述了本公开的各个方面。来自从属权利要求的特征的组合可以适当地与独立权利要求的特征组合，而不仅仅是如在权利要求中明确阐述的。根据本公开的一个方面，提供一种半导体器件，包括：半导体衬底，具有主表面和背表面；以及双极型晶体管，包括：集电极区域，位于半导体衬底中；基极区域，位于集电极区域内且邻近主表面安置；发射极区域，位于基极区域内且邻近主表面安置；以及集电极端子，位于半导体衬底的主表面上，其中，集电极端子包括：第一导电部分，电连接至集电极区域；电阻部分，电连接至第一导电部分，以及第二导电部分，用于允许与集电极端子进行外部电连接，其中，第二导电部分经由电阻部分电连接至第一导电部分。根据本公开的另一方面，提供一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供具有主表面和背表面的半导体衬底；以及通过以下步骤来形成所述器件的双极型晶体管：在半导体衬底中形成集电极区域；形成位于集电极区域内且邻近主表面安置的基极区域；形成位于基极区域内且邻近主表面安置的发射极区域；以及通过以下步骤来形成位于半导体衬底的主表面上的集电极端子：沉积与集电极区域电连接的第一导电部分；沉积与第一导电部分电连接的电阻部分，以及沉积第二导电部分以允许与集电极端子进行外部电连接，其中，第二导电部分经由电阻部分电连接至第一导电部分。相应地，本公开的实施例可以提供一种第一次包括用于集电极的电阻器的半导体器件，诸如配电阻器晶体管(RET)。该器件的双极型晶体管可以是“垂直”双极型晶体管，就基极可以位于衬底中发射极之下而言，集电极位于基极(和发射极)之下。集电极区域可以包括第一掺杂区域，基极区域位于所述第一掺杂区域中。集电极区域还可以包括第二掺杂区域，第二掺杂区域布置为邻近半导体衬底的背表面。第二掺杂区域可以比第一掺杂区域更高度地掺杂。在一些示例中，第二掺杂区域可以延伸到发射极区域和基极区域之下。第二掺杂区域可以增强集电极区域的横向电导率以用于将集电极电流从器件的基极区域之下的区域传导至器件的外围。集电极区域还可以包括集电极接触区域，所述集电极接触区域邻近主表面安置以电连接至集电极端子的第一导电部分，其中，集电极接触区域比集电极的第一掺杂区域更高度地掺杂。提供集电极接触区域可以降低集电极端子的接触电阻。在一些示例中，集电极接触区域可以通过使用与用于形成器件的发射极的步骤相同的注入和扩散步骤来形成，从而简化制造工艺。相应地，集电极接触区域可以具有与发射极区域相同的掺杂极性和/或相同的掺杂物，和/或可以具有与发射极区域实质相同的掺杂度。可以选择集电极接触区域的布局，来降低基极区域之下的集电极区域的有源部分与衬底主表面上的集电极端子的第一导电部分之间的连接中的电阻。例如，当从衬底的主表面上方观察时，集电极接触区域可以横向延伸超过集电极端子的第一导电部分的边缘，来减小由集电极接触区域提供的接触电阻。在一个示例中，当从衬底的主表面上方观察时，集电极接触区域可以是环形的。双极型晶体管的发射极区域和基极区域可以位于环的内部。这能够允许集电极接触区域被制作得相对大，而不需要改变晶体管的其他部分(例如，基极区域)的设计。在其他示例中，当从衬底的主表面上方观察时，集电极接触区域可以是蜿蜒形、条形或者可以包括网格图案。集电极区域可以包括在主表面与第二掺杂区域之间延伸的第三区域，以将第二掺杂区域与集电极端子的第一导电部分电连接。集电极区域的第三区域可以是半导体衬底的比集电极区域的第一掺杂区域更高度掺杂的掺杂区域。可替代地，第三区域可以包括用导电材料(诸如金属或合金)填充的沟槽。集电极端子的电阻部分的电阻可以大于集电极区域的第一掺杂区域中的将集电极端子的第一导电部分电连接至集电极区域的第二掺杂区域的部分的电阻。在这种情况下，可以不需要包括本文所述类型的集电极接触区域，从而简化器件的构建。在一些示例中，电介质层可以位于主表面上。集电极端子的电阻部分和第二导电部分可以通过电介质层与集电极区域电隔离。集电极端子的第一导电部分可以延伸穿过电介质层中的开孔以电连接至集电极区域。基极端子和/或发射极端子可以位于器件的主表面上。基极端子和/或发射极端子还可以包括电阻部分。电介质层还可以将其他特征(诸如，器件的发射极端子和/或基极端子的特定部分)与衬底的主表面隔离。器件的每个电阻部分可以由相同的电阻材料制作。这将允许使用相同的制造步骤来沉积和图案化各电阻部分。根据本公开的又一方面，提供一种包括上述类型半导体器件的放大器。例如，该放大器可以是共发射极放大器或共基极放大器。附图说明在下文中，将参照附图仅通过示例来描述本公开的实施例，在附图中，相同的参考标记涉及相同的元件，并且在附图中：图1示出包含连接至其基极端子和发射极端子的电阻器的双极型晶体管的示例；图2A示出包括图1中所示类型的双极型晶体管的半导体器件的截面图；图2B示出图2A的半导体器件的从该器件衬底的主表面上方观察到的视图；图3A示出根据本公开的实施例的包括双极型晶体管的半导体器件的截面图；图3B示出图3A的半导体器件的从该器件衬底的主表面上方观察到的视图；图4A示出根据本公开的实施例的包括双极型晶体管的半导体器件的截面图；图4B示出图4A的半导体器件的从该器件衬底的主表面上方观察到的视图；图5A示出根据本公开的实施例的包括双极型晶体管的半导体器件的截面图；图5B示出图5A的半导体器件的从该器件衬底的主表面上方观察到的视图；图6A示出根据本公开的实施例的包括双极型晶体管的半导体器件的截面图；图6B示出图6A的半导体器件的从该器件衬底的主表面上方观察到的视图；图7A和图7B示出根据本公开的实施例的包含半导体器件的共发射极放大器的示例；以及图8A和图8B示出根据本公开的实施例的包含半导体器件的共基极放大器的示例。具体实施方式下面参照附图来描述本公开的实施例。图1示出一种双极型晶体管的示例。如本领域已知的，双极型晶体管包括基极、集电极和发射极。图1中的双极型晶体管设置有三个端子(被标记为b、c、e)以用于分别连接至基极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：半导体衬底，具有主表面和背表面；以及双极型晶体管，包括：集电极区域，位于所述半导体衬底中；基极区域，位于所述集电极区域内且邻近所述主表面安置；发射极区域，位于所述基极区域内且邻近所述主表面安置；以及集电极端子，位于所述半导体衬底的所述主表面上，其中，所述集电极端子包括：第一导电部分，电连接至所述集电极区域；电阻部分，电连接至所述第一导电部分，以及第二导电部分，用于允许与所述集电极端子进行外部电连接，其中，所述第二导电部分经由所述电阻部分电连接至所述第一导电部分。

【技术特征摘要】
2016.11.21 EP 16199736.61.一种半导体器件，包括：半导体衬底，具有主表面和背表面；以及双极型晶体管，包括：集电极区域，位于所述半导体衬底中；基极区域，位于所述集电极区域内且邻近所述主表面安置；发射极区域，位于所述基极区域内且邻近所述主表面安置；以及集电极端子，位于所述半导体衬底的所述主表面上，其中，所述集电极端子包括：第一导电部分，电连接至所述集电极区域；电阻部分，电连接至所述第一导电部分，以及第二导电部分，用于允许与所述集电极端子进行外部电连接，其中，所述第二导电部分经由所述电阻部分电连接至所述第一导电部分。2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述集电极区域包括：第一掺杂区域，所述基极区域位于所述第一掺杂区域中；以及第二掺杂区域，布置为邻近所述半导体衬底的所述背表面，其中，所述第二掺杂区域比所述第一掺杂区域更高度地掺杂。3.如权利要求2所述的半导体器件，其中，所述集电极区域还包括集电极接触区域，所述集电极接触区域邻近所述主表面安置以电连接至所述集电极端子的所述第一导电部分，其中，所述集电极接触区域比所述集电极的所述第一掺杂区域更高度地掺杂。4.如权利要求3所述的半导体器件，其中，所述集电极接触区域与所述发射极区域具有以下参数中的至少一个：相同的掺杂极性，相同的掺杂物，以及实质相同的掺杂度。5.如权利要求3或4所述的半导体器件，其中，当从所述衬底的所述主表面上方观察时，所述集电极接触区域横向延伸超过所述集电极端子的所述第一导电部分的边缘，从而减小由所述集电极接触区域提供的接触电阻。6.如权利要求5所述的半导体器件，其中，当从所述衬底的所述主表面上方观察时，所述集电极接触区域是环形的，以及其中，所述双极型晶体管的所述发射极区域和基极区域位于该环内。7.如权利要求5所述的半导体器件，其中，当从所述衬底的所述主表面上方观察时，所述集电极接触区域是蜿蜒形、条形或者包括网格图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·伯格伦德，森克·哈贝尼希特，斯特芬·霍兰，提姆·伯切尔，
申请(专利权)人：安世有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL