晶体管及制造晶体管的方法技术

根据本发明专利技术的实施例公开了一种晶体管。该晶体管包括集电极、基极和发射极，其中该基极的第一端宽度比该基极的中间宽度大，其中该集电极的第一端宽度比该集电极的中间宽度大，或其中该发射极的第一端宽度比该发射极的中间宽度大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及一种晶体管以及制造晶体管的方法。
技术介绍
晶体管是尽管技术已经先进了但是仍然继续在可用性和应用方面发展的电子元件的一个例子。目前，具有几十种不同类型的晶体管，它们在大量装置和许多种类的用于所有商业形式的器件和机器中普遍使用。两种主要的类别是双极结型晶体管(BJT)以及场效应晶体管(FET)。双极结型晶体管可以具有三个端子发射极、基极和集电极。场效应晶体管可以具有四个端子源极、 栅极、漏极和基体(衬底)。有许多类型的双极结型晶体管。例如，双极结型晶体管(BJT) 可以是雪崩晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和光晶体管。有许多类型的场效应晶体管 (FET)。例如，场效应晶体管(FET)可以是金属半导体场效应晶体管(MESFET)，金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)或鳍式场效应晶体管(FinFET)。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例公开了一种晶体管。该晶体管包括集电极、基极和发射极，其中该基极的第一端宽度比该基极的中间宽度大，其中该集电极的第一端宽度比该集电极的中间宽度大，或其中该发射极的第一端宽度比该发射极的中间宽度大。根据本专利技术的另一实施例，制造晶体管的方法包括在衬底上形成半导体材料层， 在该半导体材料层上形成第一光刻胶，该第一光刻胶包括第一杠铃形状开口，并且通过该开口将第一导电类型掺杂剂注入到该半导体材料中以形成第一区域。根据本专利技术的另一实施例，制造半导体器件的方法包括在第一半导体材料中形成集电极区，在第一半导体材料上的第二半导体材料中形成基极区域，以及在该第二半导体材料中形成与该基极区相邻的发射极区域，其中该基极区域包括第一端区域宽度和内部区域宽度，且其中该第一端区域宽度比该内部区域宽度更宽。根据本专利技术的另一实施例，制造半导体器件的方法包括在衬底上形成第一半导体材料，在该第一半导体材料上形成第二半导体材料，在该第二半导体材料中形成开口，该开口包括杠铃形状，并且利用该开口注入掺杂剂到该第一半导体材料中。附图说明为更完整理解本专利技术及其优点，参考结合附图的下面的描述，其中图1示出双极型晶体管的电路图；图2示出双极型晶体管的一个实施例；图3a示出双极型晶体管的接触布置的俯视图；图北示出双极型晶体管的接触布置的俯视图的细节；图4示出基极区域的掺杂分布；4图5示出关于半径和区域的击穿电压图；图6a示出分划板中的实施例特征；图6b示出分划板中的传统的特征；图7a示出双极型晶体管的一个实施例；图7b_7e示出在不同制造阶段中的双极型晶体管的截面图；图7f示出集电极、基极以及发射极布置的实施例的俯视图；以及图8示出端子的布置。具体实施例方式当前优选实施例的制造和使用将在下述详细讨论。然而，应该认识到本专利技术提供了许多适用的概念，其可以在一个宽范围的不同的具体环境下实现。所讨论的具体实施例仅仅是阐述制造和使用该专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。本专利技术将在具体环境下的优选实施例进行描述，也就是双极型晶体管(例如为 NPN晶体管或PNP晶体管)。然而，本专利技术也可以应用到场效应晶体管(FET)或二极管。图1表示NPN双极型晶体管100的电路图。该NPN双极型晶体管100可以认为是具有公共阳极106的两个二极管102、104 ；在典型的工作条件下，基极-发射极结108可以正偏而基极-集电极结110可以反偏。集电极-发射极电流112可以由基极-发射极电流 (电流控制)114控制或由基极-发射极电压(电压控制)116控制。可选地，该双极型晶体管100可以为替换NPN双极型晶体管的具有相应相反极性的PNP双极型晶体管。图2表示了 NPN双极型晶体管200的实施例。该NPN双极型晶体管200包括衬底 202。该衬底202可以为硅，砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)。第一层120可以在衬底202上形成。该第一层120可以为外延层并且可以包含硅。该第一层120可以包含第一导电类型的掺杂剂。第一阱122可以注入到该第一层120中。该第一阱122可以通过注入与第一导电类型的掺杂剂相反的第二导电类型的掺杂剂形成。第二阱1 可以注入到该第一阱122 中。该第二阱1 可以通过注入第一导电类型的掺杂剂形成。例如，该第一层120可以是η 型掺杂，该第一阱122可以是ρ型掺杂且该第二阱IM可以是η型掺杂以形成NPN晶体管。 该第一阱122可以形成基极，该第一层120的一部分可以形成集电极且该第二阱IM可以形成晶体管200的发射极。层间电介质210可以形成在该衬底202上。该层间电介质210包括一层或多层。 多层可以包括接触和金属线层。图2表示出具有接触212-216的简化的层间电介质210。 接触212连接该基极122至基极端子222。接触214连接该发射极IM至发射极端子224。 接触216连接该集电极120至集电极端子226。在一个实施例中晶体管200可以是高频晶体管。高频晶体管会需要大的器件宽度。为了防止由于横向基极电压降引起的电流拥挤和为了获得小的噪声系数，基极电阻& 应该最小化。布局措施会将具有大的器件宽度的一个晶体管分解成具有较小器件宽度的多个晶体管。这通过叉指结构实现。转换(transition)的频率或转换频率fT描述了开环电流增益降低到单位 (unity)时的频率。对于高频转换频率fT可以基本上决定噪声系数Nfmin，对于完整频谱可以基本上决定功率增益。5BVceci描述了当基极浮置时集电极和发射极之间的击穿电压。在典型的双极型晶体管的应用中基极通常可以不浮置而高的欧姆电阻可以与基极和电源电压V。。电连接。转换频率fT和BVceci可以取决于基极区域和集电极区域的设计。如果发生电击穿，该击穿可以在基极区域和集电极区域(集电极二极管)之间的界面发生。相应地，BVem可取决于集电极和基极之间的击穿电压(BVero)和电流增益。BVffltl 则取决于集电极的宽度和掺杂。高频晶体管的一个重要参数是转换频率fT和击穿电压BVratl的乘积。转换频率fT 和击穿电压BV·的乘积会限制关于最大应用频率和最大应用电源电压V。。的晶体管的应用。 转换频率fT和击穿电压BVratl的乘积会受到晶体管基极和集电极区域设计的影响。 转换频率fT和击穿电压BVratl的乘积对于一个既定的技术平台会是一个固定的数值。这两个因子会互相影响。例如，如果转换频率fT上升则击穿电压BVceci下降或如果击穿电压BVceq 上升则转换频率&下降。更特别地，额外的集电极宽度将改善(增加)击穿电压会削弱(减小)转换频率fT。为了增加转换频率fT和击穿电压BVratl的乘积可以改善技术平台和/或布局。转换频率fT和击穿电压BVratl的乘积越高，该技术平台支持的应用就越多。图3a表示了接触布置300的俯视图。该接触布置300可包括多个指310和多排接触320。该指310可以是发射极指310。该指310可以是发射极接触214。多排接触320 可以是一排基极接触320。接触321可以是基极接触212。结构330可以是包围该发射极指310和基极接触320的层间电介质210。每个发射极指310可以由两排基极接触320包围。在该接触布置300的两端可以是一排接触328。图北表示了接触布置300的细节。图北表示了在外围区域327中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·迪芬贝克，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：