一种晶体管以及制作方法技术

本发明专利技术涉及一种晶体管及其制作方法，所述晶体管包括第一导电类型的衬底；第二导电类型的外延层，生长在所述衬底的第一表面；形成于所述外延层内的第二导电类型发射区，所述发射区包括在所述衬底的第一表面向上依次形成的第一隔离层，发射极层以及第二隔离层；形成于所述外延层内的第一导电类型的基区；形成于所述基区与所述衬底之间的基区隔离区；所述发射极层位于基区一侧的侧面完全与基区接触，或者发射极层位于基区一侧的侧面一部分与基区接触，另一部分被所述基区隔离区覆盖；本发明专利技术涉及的晶体管能方便对发射效率进行调节。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体管以及制作方法
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
现有技术中，基区均通过注入工艺后再进行退火工艺形成，发射极工艺通过在多晶内大剂量注入，之后再进行高温快速热退火工艺，使得杂质扩散进入基区形成发射结，因此发射极受工艺影响很大，器件的发射效率不稳定，若要对发射效率进行调整，也势必会收到其他工艺的影响，进而对发射效率及器件的放大系数的调节非常不方便。
技术实现思路
鉴于以上情况，本专利技术所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。本专利技术提供了一种晶体管的制作方法，所述制作方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底的第一表面生长具有第二导电类型的外延层；在所述外延层内形成第一沟槽，所述第一沟槽贯穿所述外延层且一端与所述衬底相连接；在所述外延层的侧壁上形成侧墙，所述侧墙形成于所述第一沟槽内且一端接触于所述衬底；在所述第一沟槽内形成发射区，所述发射区包括在所述衬底的第一表面向上依次形成的第一隔离层，发射极层以及第二隔离层；除去所述侧墙，形成基区沟槽，在所述基区沟槽底部形成基区隔离区；在所述基区沟槽内形成第一导电类型的基区，所述发射极层位于所述基区一侧的侧面完全与所述基区接触，或者所述发射极层位于所述基区一侧的侧面一部分与所述基区接触，另一部分被所述基区隔离区覆盖。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过在发射极层的上下两侧设置第一隔离层以及第二隔离层，然后通过沟槽内的基区隔离区的高度来定义基区与所述发射极层侧面的接触面积，可以在不受其他工艺步骤的影响下，方便调节发射效率及器件的放大系数。本专利技术还提供了一种晶体管，所述晶体管包括：第一导电类型的衬底；第二导电类型的外延层，生长在所述衬底的第一表面；形成于所述外延层内的第二导电类型发射区，所述发射区包括在所述衬底的第一表面向上依次形成的第一隔离层，发射极层以及第二隔离层；形成于所述外延层内的第一导电类型的基区；形成于所述基区与所述衬底之间的基区隔离区；所述发射极层位于基区一侧的侧面完全与基区接触，或者发射极层位于基区一侧的侧面一部分与基区接触，另一部分被所述基区隔离区覆盖；形成在所述外延层远离所述基区另一侧区域内的第二导电类型的集电极接触区；及形成在所述外延层内的集电区，所述集电区位于所述集电极接触区与所述基区之间，且所述集电区的掺杂浓度低于所述集电极接触区。本专利技术通过在发射极层的上下两侧设置第一隔离层以及第二隔离层，然后通过沟槽内的基区隔离区的高度来定义基区与所述发射极层侧面的接触面积，可以在不受其他工艺步骤的影响下，方便调节发射效率及器件的放大系数。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是本专利技术的提出晶体管的制造方法的流程示意图；图2是本专利技术提出的晶体管的剖面结构示意图；图3至图15是本专利技术提出的的晶体管的制造方法的结构示意图；图中：1、衬底；2、外延层；3、发射区；41、基区隔离区；42、基区；31、第一隔离层；32、发射极层；33、第二隔离层；51、集电极接触区；52、集电区；a1、第一沟槽；b1、侧墙；a2、基区沟槽；c1、第一绝缘层；c2、第二绝缘层；c3、第三绝缘层；6、介质层；71、集电极；72、基极；73、发射极。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2，一种晶体管的制作方法，包括：步骤S01：提供第一导电类型的衬底1；步骤S02：在所述衬底的第一表面生长具有第二导电类型的外延层2；步骤S03：在所述外延层内形成第一沟槽a1，所述第一沟槽a1贯穿所述外延层2且一端与所述衬底1相连接；步骤S04：在所述外延层2的侧壁上形成侧墙b1，所述侧墙b1形成于所述第一沟槽a1内且一端接触于所述衬底1；步骤S05：在所述第一沟槽a1内形成发射区3，所述发射区3包括在所述衬底1的第一表面向上依次形成的第一隔离层31，发射极层32以及第二隔离层33；步骤S06：除去所述侧墙b1，形成基区沟槽a2，在所述基区沟槽a2底部形成基区隔离区41；步骤S07：在所述基区沟槽a2内形成第一导电类型的基区42；所述发射极层32位于基区42一侧的侧面完全与所述基区42接触，或者所述发射极层32位于所述基区42一侧的侧面一部分与所述基区42接触，另一部分被所述基区隔离区41覆盖。可以理解，通过在发射极层32的上下两侧设置第一隔离层31以及第二隔离层33，然后通过所述基区隔离区41的高度来定义基区42与所述发射极层32侧面的接触面积，可以在不受其他工艺步骤的影响下，方便调节发射效率及器件的放大系数。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：所述晶体管可以是NPN型或PNP型，当所述晶体管为NPN型时，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，当所述晶体管为PNP型时，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型。换言之，所述晶体管可以包括P型掺杂的所述衬底1、N型掺杂的所述外延层2、N型掺杂的所述发射区3、P型掺杂的所述基区42、N型掺杂的所述集电极接触区51及集电区52，反之也可以包括N型掺杂的所述衬底1、P型掺杂的所述外延层2、P型掺杂的所述发射区3、N型掺杂的所述基区42、以及P型掺杂的所述集电极接触区51及集电区52。在接下来的实施例中，均以所述晶体管为NPN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。所述衬底1的材质可以为硅衬底1、锗衬底1或者锗硅衬底1等，在本实施方式中，所述衬底1的材质为硅衬底1，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，所述第一导电类型为P型，所述衬底1的掺杂离子为硼离子，在其他实施方式中，还可为铟、镓等其他三价离子。请参照附图4，执行步骤S02：在所述衬底1的第一表面生长具有第二导电类型的外延层2；所述外延层2的厚度与浓度与器件的耐压密切相关，通常电阻率在5-50ohm.cm，厚度在5-10um之间。优选的，所述外延层2通过工艺较为简单的同质外延形成，即所述外延层2的材料与所述衬底1的材料相同，当衬底1的材料为硅时，所述外延层2的材料也为硅。在其他实施方式中，所述外延层2还可通过异质外延形成，所述外延层2的材料还可为锗、硒等半导体材料。所述外延层2可以采用外延生长法形成在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底的第一表面生长具有第二导电类型的外延层；在所述外延层内形成第一沟槽，所述第一沟槽贯穿所述外延层且一端与所述衬底相连接；在所述外延层的侧壁上形成侧墙，所述侧墙形成于所述第一沟槽内且一端接触于所述衬底；在所述第一沟槽内形成发射区，所述发射区包括在所述衬底的第一表面向上依次形成的第一隔离层，发射极层以及第二隔离层；除去所述侧墙，形成基区沟槽，在所述基区沟槽底部形成基区隔离区；在所述基区沟槽内形成第一导电类型的基区；所述发射极层位于所述基区一侧的侧面完全与所述基区接触，或者所述发射极层位于所述基区一侧的侧面一部分与所述基区接触，另一部分被所述基区隔离区覆盖。

【技术特征摘要】
1.一种晶体管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底的第一表面生长具有第二导电类型的外延层；在所述外延层内形成第一沟槽，所述第一沟槽贯穿所述外延层且一端与所述衬底相连接；在所述外延层的侧壁上形成侧墙，所述侧墙形成于所述第一沟槽内且一端接触于所述衬底；在所述第一沟槽内形成发射区，所述发射区包括在所述衬底的第一表面向上依次形成的第一隔离层，发射极层以及第二隔离层；除去所述侧墙，形成基区沟槽，在所述基区沟槽底部形成基区隔离区；在所述基区沟槽内形成第一导电类型的基区；所述发射极层位于所述基区一侧的侧面完全与所述基区接触，或者所述发射极层位于所述基区一侧的侧面一部分与所述基区接触，另一部分被所述基区隔离区覆盖。2.根据权利要求1所述晶体管的制作方法，其特征在于，在所述外延层的侧壁上形成所述侧墙的步骤包括：在所述外延层的上表面，及所述第一沟槽的底面及侧壁上淀积第一绝缘层；回刻蚀所述第一绝缘层，形成所述侧墙。3.根据权利要求1所述晶体管的制作方法，其特征在于，形成所述基区隔离区的具体步骤包括：在所述外延层上表面及所述基区沟槽底面及侧壁上淀积第二绝缘层；在所述第二绝缘层上淀积第三绝缘层，以将所述基区沟槽填满；去除所述外延层上表面的第二绝缘层，以及部分去除所述基区沟槽侧壁上的第二绝缘层，以使第二绝缘层部分覆盖所述发射极层或者不覆盖发射极层；去除所述基区沟槽内的第三绝缘层，所保留的第二绝缘层为基区隔离区。4.根据权利要求2所述晶体管的制作方法，其特征在于，所述第二绝缘层与所述第三绝缘层材质不同，对所述第二绝缘层及所述第三绝缘层的去除方式均为湿法刻蚀。5.根据权利要求1所述晶体管的制作方法，其特征在于，在形成所述基区之后，所述方法还包括：在所述外延层远离所述基区另一侧的区域内通过第一注入形成第二导电类型集电极接触区，所述集电极接触区与所述基区之间的外延层区域为集电区，所述集电...

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