一种三极管及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种三极管及其制作方法，所述三极管包括：第一导电类型的衬底；形成在所述衬底上的第一导电类型的外延层；形成在所述外延层内的沟槽；形成在所述沟槽底部以及侧壁的第一导电类型的发射区；形成于所述外延层内且包围所述沟槽的第二导电类型的基区；形成于所述外延层区域内连接所述基区的基极接触区；所述基区的形成步骤包括：在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型基区。所述三极管的基区与发射区之间具有良好界面态，放大系数稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种三极管及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体的说是一种三极管及其制作方法。
技术介绍
现有技术中，基区均通过注入工艺后采用退火工艺形成，基区结深及结形貌受退火工艺影响很大，而多晶发射极工艺均通过多晶内大剂量注入，之后高温快速热退火，使得杂质扩散进入基区形成发射结。在基区及发射区的表面，会经历大量的工艺过程，比如注入，刻蚀，金属化等，对于基区表面以及发射区表面带来大量的缺陷，最终导致器件的放大系数非常不稳定。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种三极管及其制作方法，能够使所述三极管的放大系数更加稳定，提高器件性能。第一方面，本专利技术实施例提供了一种三极管，所述三极管包括：第一导电类型的衬底；形成在所述衬底上的第一导电类型的外延层；形成在所述外延层内的沟槽；形成在所述沟槽底部以及侧壁的第一导电类型的发射区；形成于所述外延层内且包围所述沟槽的第二导电类型的基区；形成于所述沟槽两端的外延层区域内连接所述基区的基极接触区；以及分别与所述发射区、基极接触区以及所述衬底连接的发射极，基极以及集电极；所述基区的形成步骤包括：在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型基区。第二方面，本专利技术实施例提供了一种三极管的制作方法，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底上形成第一导电类型的外延层；在所述衬底上形成第一介质层；以所述第一介质层为掩膜，在所述外延层上形成沟槽；在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型基区；去除所述第一氧化层；在所述沟槽内形成第一导电类型的第二多晶硅层，所述第二多晶硅层为发射区；在所述沟槽两端的外延层区域形成与所述基区连接的基极接触区；形成分别与所述发射区、基极接触区以及所述衬底连接的发射极，基极以及集电极。可以理解，通过首先在所述沟槽内形成第二导电类型的第一多晶硅层，然后做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为所述第一氧化层同时使第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散形成基区，然后再去除所述第一氧化层，重新淀积多晶硅形成所述发射区的方式，实现了对基区表面的保护，保证了基区与发射区之间良好界面态。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三极管的方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提出的三极管的剖面结构示意图；图3、图4、图6、图7、图8、图9、图10及图12是本专利技术实施例提出的制作三极管的方法的剖面结构示意图；图5、图11及图13是本专利技术实施例提出的制作三极管的方法的俯视结构示意图；附图标记说明：1、衬底；2、外延层；3、基区；31、基极接触区；4、发射区；a1、介质层；a2、第一介质层；a3、沟槽；a4、第一多晶硅层；a5、第一氧化层；51、发射极；52、集电极；53、基极。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三极管的方法的流程示意图，图2是本专利技术实施例提出的三极管的剖面结构示意图；本专利技术提供一种三极管的制作方法，包括：步骤S01：提供第一导电类型的衬底1，在所述衬底1上形成第一导电类型的外延层2；步骤S02：在所述外延层2上形成第一介质层a2；步骤S03：以所述第一介质层a2为掩膜，在所述外延层2上形成沟槽；步骤S04：在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；步骤S05：做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，同时，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层2扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型的基区3；步骤S06：去除所述第一氧化层；步骤S07：在所述沟槽内形成第一导电类型的发射区4；步骤S08：在所述沟槽a3两端的外延层2区域形成与所述基区3连接的基极接触区31；步骤S09：形成分别与所述发射区4、基极接触区31以及所述衬底1连接的发射极51，基极以及集电极52。可以理解，通过首先在所述沟槽内形成第二导电类型的第一多晶硅层，然后做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为所述第一氧化层，同时使第一多晶硅层内的杂质向所述外延层2扩散形成基区3，然后再去除所述第一氧化层，重新淀积多晶硅形成所述发射区4的方式，实现了对基区3表面的保护，保证了基区3与发射区4之间良好界面态，使器件具有稳定的放大系数。下面参照附图，对上述形成所述三极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N型及所述第二导电类型为P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，在所述衬底1的第一表面生长具有第一导电类型的外延层2；具体的，所述衬底1作为所述三极管的载体，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，所述第一导电类型为N型，所述衬底1的掺杂离子为磷离子，在其他实施方式中，还可为砷或锑等其他五价离子。具体的，所述外延层2为轻掺杂外延层，其掺杂浓度在3E11-3E12/cm3之间，其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可以采用外延生长法形成在所述衬底1的第一表面上，在本实施方式中，所述外延层2为N型轻掺杂，其掺杂离子具体为磷离子，在其他实施方式中，所述外延层2的掺杂离子还可为砷或锑等其他五价离子。更具体的，所述外延生长法优选为化学汽相淀积方法(或称气相外延生长法)，化学汽相淀积方法是一种用气态反应原料在固态基体表面反应并淀积成固体薄层或薄膜的工艺，是一种比较成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三极管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底上形成第一导电类型的外延层；在所述外延层上形成第一介质层；以所述第一介质层为掩膜，在所述外延层上形成沟槽；在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，同时，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型基区；去除所述第一氧化层；在所述沟槽内形成第一导电类型的发射区；在所述沟槽两端的外延层区域形成与所述基区连接的基极接触区；形成分别与所述发射区、基极接触区以及所述衬底连接的发射极，基极以及集电极。

【技术特征摘要】
1.一种三极管的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供第一导电类型的衬底，在所述衬底上形成第一导电类型的外延层；在所述外延层上形成第一介质层；以所述第一介质层为掩膜，在所述外延层上形成沟槽；在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层；做所述第一多晶硅层的高温氧化工艺，使得所述第一多晶硅层氧化为第一氧化层，同时，所述第一多晶硅层内的杂质向所述外延层扩散，形成包围所述沟槽的第二导电类型基区；去除所述第一氧化层；在所述沟槽内形成第一导电类型的发射区；在所述沟槽两端的外延层区域形成与所述基区连接的基极接触区；形成分别与所述发射区、基极接触区以及所述衬底连接的发射极，基极以及集电极。2.如权利要求1所述的三极管的制作方法，其特征在于，在所述衬底上形成第一介质层具体包括：在所述衬底上形成介质层，在所述介质层上光刻出用于刻蚀所述沟槽的掩膜图形，并根据掩膜图形对所述介质层进行刻蚀，未被刻蚀掉的所述介质层为所述第一介质层。3.如权利要求1所述的三极管的制作方法，其特征在于，所述衬底包括远离所述外延层的集电极接触区以及位于所述集电极接触区与所述第一外延层之间的集电区，所述集电极与所述集电极接触区电连接。4.如权利要求1所述的三极管的制作方法，其特征在于，在所述外延层上形成沟槽之后，在所述沟槽底部及侧壁上形成第二导电类型的第一多晶硅层之前，还包括：在所述沟槽内生长牺牲氧化层；去除所述牺牲氧化层。5.如权利要求1...

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