一种耐压双极晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种耐压双极晶体管及其制作方法，主要解决现有双极晶体管在EMP环境中抵抗能力弱、耐压值低的问题。其包括衬底(1)、重掺杂集电区(2)、外延层(3)、基区(4)、发射区(5)、SiO2层(6)、SiO2沟槽和通孔。重掺杂集电区为圆筒状，位于外延层中，且将外延层分为圆筒内外延层和圆筒外外延层两部分；圆筒内外延层包含圆柱形基区以及与发射区结深相同的SiO2沟槽；基区中包含圆环状的发射区。本发明专利技术方法有效降低了发射结之上的电流集边效应，从而提高了集电结的耐压特性；解决了现有技术中只针对特定输入输出端进行防护不能改善晶体管整体耐压特性的问题，实现了从整体上提升晶体管可靠性的目。

A voltage resistant bipolar transistor and its fabrication method

The invention discloses a voltage-withstanding bipolar transistor and a manufacturing method thereof, which mainly solves the problems of weak resistance and low voltage-withstanding value of the existing bipolar transistor in the EMP environment. It comprises a substrate (1), a heavily doped collector area (2), an epitaxial layer (3), a base area (4), an emission area (5), a SiO2 layer (6), a SiO2 groove and a through hole. The heavily doped collector region is cylindrical, located in the epitaxial layer, and the epitaxial layer is divided into two parts: cylindrical epitaxial layer and cylindrical epitaxial layer. The method of the invention effectively reduces the current edge-collecting effect on the emitter junction, thereby improving the voltage-resisting characteristics of the collector junction, solves the problem that the overall voltage-resisting characteristics of the transistor can not be improved by only protecting the specific input and output terminals in the prior art, and realizes the goal of improving the reliability of the transistor as a whole.

【技术实现步骤摘要】
一种耐压双极晶体管及其制作方法
本专利技术属于半导体器件
，具体地说是一种NPN型耐压双极晶体管，可用于制作功率器件、数字逻辑电路器件或电力电子器件等。
技术介绍
双极晶体管包括基区、发射区和集电区，当给偏置在放大区的晶体管的基区注入少量电流时，在发射区和集电区之间会将基区电流放大，这就是晶体管的放大效应。随着脉冲功率技术的发展以及微电子工艺技术的提高，高频功率晶体管器件被广泛应用于通信系统，然而现实条件中，借助各种脉冲功率发生器件产生的各种频率下的高功率微波使得当前的电磁环境逐渐恶化，各种通讯系统的电磁应用环境越来越严苛。半导体器件大部分属于微功耗、微型结构器件，在外界电应力的作用下很容易导致其可靠性下降，甚至完全失效，电磁脉冲EMP是产生外界过电应力的主要原因之一，对器件的破坏性极大。近些年，半导体器件的集成度大幅提高、几何尺寸进一步缩小，使其越来越容易受到EMP的影响而造成损伤，EMP对半导体器件的破坏机理也已成为本领域的研究热点之一。EMP是一种突发的、宽带电磁辐射的高强度脉冲，其高功率、短脉冲、强电流等特点使之与电子系统作用发生强烈的非线性电磁响应，此外EMP的热效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐压双极晶体管，包括衬底(1)，衬底上的外延层(3)，外延层中的重掺杂集电区(2)、基区(4)和SiO2沟槽，基区中的发射区(5)，最上方覆盖的SiO2层(6)及SiO2层中的通孔；其特征在于：重掺杂集电区(2)为圆筒状重掺杂区域，该区域将外延层(3)分为圆筒内外延层和圆筒外外延层两部分；圆筒内外延层包含圆柱形基区(4)以及与发射区(5)结深相同的SiO2沟槽；SiO2沟槽与重掺杂集电区(2)、基区(4)之间均间隔有外延层，其两两之间不接触；基区(4)中包含圆环状的发射区(5)。

【技术特征摘要】
1.一种耐压双极晶体管，包括衬底(1)，衬底上的外延层(3)，外延层中的重掺杂集电区(2)、基区(4)和SiO2沟槽，基区中的发射区(5)，最上方覆盖的SiO2层(6)及SiO2层中的通孔；其特征在于：重掺杂集电区(2)为圆筒状重掺杂区域，该区域将外延层(3)分为圆筒内外延层和圆筒外外延层两部分；圆筒内外延层包含圆柱形基区(4)以及与发射区(5)结深相同的SiO2沟槽；SiO2沟槽与重掺杂集电区(2)、基区(4)之间均间隔有外延层，其两两之间不接触；基区(4)中包含圆环状的发射区(5)。2.根据权利要求1所述的晶体管,其特征在于：圆环状发射区内径距离与圆环状发射区外缘到外延层内缘距离相等。3.根据权利要求1所述的晶体管,其特征在于：SiO2层中的通孔共有5个，分别为两个基极接触孔、两个发射极接触孔和一个重掺杂集电极接触孔，其所处位置如下：基极接触孔：一个位于正中间基区的上方，另一个位于远离SiO2沟槽的基区上方位置；重掺杂集电极接触孔：位于靠近SiO2沟槽的重掺杂集电区上方位置；发射极接触孔：一个位于靠近SiO2沟槽的发射区上方，另一个位于远离SiO2沟槽的发射区上方位置。4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于：所述衬底为单晶硅衬底，外延层为N型掺杂、重掺杂集电区为N型掺杂、基区为P型掺杂、发射区为N型掺杂。5.一种耐压双极晶体管的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取单晶硅为初始材料，作为衬底；2)在真空条件下，通过化学气相垫积在单晶硅衬底上生成N型低浓度掺杂的外延层，即为晶体管的集电区；3)通过热氧化工艺在外延层表...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊庆扬，张文柱，卫铭斐，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61