一种晶体管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种晶体管及其制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上形成至少一个沟槽；在所述沟槽内填充隔离材料，以形成隔离区；通过外延工艺，在所述衬底及所述隔离区上方形成第二导电类型的埋层，其中，所述隔离区上方的埋层区域的掺杂浓度高于其他埋层区域的掺杂浓度；在所述埋层上方形成第二导电类型的外延层；在所述外延层内分别形成第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区以及分别与所述基区、发射区及所述阱区电性连接的基极、发射极和集电极。上述方法形成的所述晶体管饱和压降小，器件损耗小。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体管及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体的说是一种晶体管及其制作方法。
技术介绍
晶体晶体管有两种基本结构：PNP型和NPN型。在这3层半导体中，中间一层称基区，外侧两层分别称发射区和集电区。当基区注入少量电流时，在发射区和集电区之间就会形成较大的电流，这就是晶体管的放大效应。器件的集电极-发射极饱和压降是晶体晶体管一个非常重要的一个参数，直接影响了器件的功耗，频率响应，放大增益等，器件工作时，电子从发射极通过扩散穿过基区，经过埋层等，最后从集电极流出，这个路径的电阻直接决定了晶体管的饱和压降。现有技术中，通常在衬底上做外延工艺，在外延的过程中，温度较高，使衬底的浓度会向上方扩散，从而影响埋层的浓度，造成器件的饱和压降增大，进而直接影响了器件的功耗，频率响应，放大增益等。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种晶体管以及制作方法，该晶体管以及通过该方法形成的所述晶体管饱和压降小，器件损耗小。第一方面，本专利技术实施例提供的一种晶体管，包括：第一导电类型的衬底；形成在所述衬底表面的部分区域中的隔离区；通过外延工艺形成在所述衬底及所述隔离区上方的埋层，其中，所述隔离区上方的埋层区域的掺杂浓度高于其他埋层区域的掺杂浓度；形成于所述埋层上的外延层；以及形成于外延层内的第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区以及分别与所述基区、发射区及所述阱区电性连接的基极、发射极和集电极。第二方面，本专利技术提供一种晶体管的制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上形成至少一个沟槽；在所述沟槽内填充隔离材料，以形成隔离区；通过外延工艺，在所述衬底及所述隔离区上方形成第二导电类型的埋层，其中，所述隔离区上方的埋层区域的掺杂浓度高于其他埋层区域的掺杂浓度；在所述埋层上方形成第二导电类型的外延层；在所述外延层内分别形成第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区以及分别与所述基区、发射区及所述阱区电性连接的基极、发射极和集电极。可以理解，通过在所述衬底表面引入所述隔离区，同时将所述埋层通过外延工艺形成，可以显著降低在形成所述外延层时外衬底浓度对所述埋层以及所述外延层的影响，从而避免了电子或空穴传导路径的电阻的增加，从而避免了所述晶体管的饱和压降的增加。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例提出的制作晶体管的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提出的晶体管的剖面结构示意图；图3至图8是本专利技术实施例提出的制作晶体管的方法的剖面结构示意图；附图标记说明：1、衬底；2、沟槽；3、隔离区；4、埋层；5、外延层；6、阱区；7、发射极；8、基极；9、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。请参阅图1及图2，图1是本专利技术实施例提出的制作晶体管的方法的流程示意图，图2是本专利技术实施例提出的晶体管的剖面结构示意图；本实施例提供一种晶体管的制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底1；在所述衬底1上形成至少一个沟槽2；在所述沟槽2内填充隔离材料，以形成隔离区3；通过外延工艺，在所述衬底1及所述隔离区3上方形成第二导电类型的埋层4，其中，所述隔离区3上方的埋层4区域的掺杂浓度高于其他埋层4区域的掺杂浓度；在所述埋层4上方形成第二导电类型的外延层5；在所述外延层5内分别形成第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区6以及分别与所述发射区、基区及所述阱区6电性连接的发射极7、基极8和集电极9。可以理解，通过在所述衬底1表面引入所述隔离区3，同时将所述埋层4通过外延工艺形成，可以显著降低在形成所述外延层5时外衬底1浓度对所述埋层4以及所述外延层5的影响，从而避免了电子或空穴传导路径的电阻的增加，从而避免了所述晶体管的饱和压降的增加。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：所述第一导电类型可以为N型，那么，所述第二导电类型为P型，反之，所述第一导电类型也可以为P型，相应的，所述第二导电类型为N型。在接下来的实施例中，均以所述第一导电类型为P型及所述第二导电类型为N型为例进行描述，但并不对此进行限定。请参照附图3，执行步骤S01：提供第一导电类型的衬底1；具体的，所述衬底1作为所述晶体管的载体，主要起到支撑的作用。在本实施方式中，所述衬底1的材质为硅衬底，硅为最常见、低廉且性能稳定的半导体材料。在本专利技术的一些实施方式中，所述衬底1为P型轻掺杂衬底，其掺杂浓度在5E11-8E13/cm3之间，其掺杂离子具体为硼离子，在其他实施方式中，还还可以为铟或镓等三价离子。请参照附图4，执行步骤S02，在所述衬底1上形成至少一个沟槽2，所述沟槽2的深度在5000-8000A之间。具体的，形成所述沟槽2具体包括：在所述衬底1上形成具有至少一个刻蚀窗口的光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜，在所述衬底1内形成所述至少一个沟槽2；去除所述衬底1表面的光刻胶层。所述沟槽2与所述刻蚀窗口的数量及形状相同，所述刻蚀窗口的数量可以为1个也可以为多个，在本实施方式中，所述刻蚀窗口与所述沟槽2的数量为两个。所述刻蚀窗口通过光刻工艺形成，且所述刻蚀窗口的形状视器件后续的发射极7形状决定，若发射极7为条形，则沟槽2也为条形，若发射极7为孔形，则沟槽2也为孔形，在本实施方式中，所述刻蚀窗口及所述沟槽的宽度通常要略大于器件基区的宽度，通常在0.3um-0.6um之间。更具体的，所述沟槽2可以是侧壁与水平夹角呈锐角的倾斜沟槽2，也可以是侧壁与水平夹角呈直角的垂直沟槽2，在本实施方式中，所述沟槽2为侧壁与水平夹角呈直角的垂直沟槽。请参照附图5，执行步骤S03，在所述沟槽2内填充隔离材料，以形成隔离区3；具体的，所述隔离材料为氧化硅或者氮化硅，在本实施方式中，所述隔离材料优选为氧化硅，相对于氮化硅材料，氧化硅材料相对于氮化硅材料的隔离杂质扩散的效果更好。在所述沟槽2内填充所述隔离材料后，由于工艺的影响，隔离材料会漫过所述沟槽2并射出成型，因此，在填充所述隔离材料后需要完成所述隔离材料的回刻蚀工艺，以保留位于所述沟槽2内的隔离材料，保留在所述沟槽2内的隔离材料为所述隔离区3。请参照附图6，执行步骤S04，通过外延工艺，在所述衬底1及所述隔离区3上方形成第二导电类型的埋层4，其中，所述隔离区3上方的埋层4区域的掺杂浓度高于其他埋层4区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上形成至少一个沟槽；在所述沟槽内填充隔离材料，以形成隔离区；通过外延工艺，在所述衬底及所述隔离区上方形成第二导电类型的埋层，其中，所述隔离区上方的埋层区域的掺杂浓度高于其他埋层区域的掺杂浓度；在所述埋层上方形成第二导电类型的外延层；在所述外延层内分别形成第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区以及分别与所述基区、发射区及所述阱区电性连接的基极、发射极和集电极。

【技术特征摘要】
1.一种晶体管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底上形成至少一个沟槽；在所述沟槽内填充隔离材料，以形成隔离区；通过外延工艺，在所述衬底及所述隔离区上方形成第二导电类型的埋层，其中，所述隔离区上方的埋层区域的掺杂浓度高于其他埋层区域的掺杂浓度；在所述埋层上方形成第二导电类型的外延层；在所述外延层内分别形成第一导电类型的基区、第二导电类型的发射区、第二导电类型的阱区以及分别与所述基区、发射区及所述阱区电性连接的基极、发射极和集电极。2.根据权利要求1所述的晶体管的制作方法，其特征在于，形成所述至少一个沟槽的具体包括：在所述衬底上形成具有至少一个刻蚀窗口的光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜，在所述衬底内形成所述至少一个沟槽；去除所述衬底表面的光刻胶层。3.根据权利要求1所述的晶体管的制作方法，其特征在于，所述阱区形成于所述外延层内且贯穿所述外延层延伸至所述埋层内。4.根据权利要求1所述的晶体管的制作方法，其特征在于，所述发射区形成于所述隔离区的正上方。5.根据权利要求1所述的晶体管的制作方法，所述沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市南硕明泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44