[发明专利]一种静电屏蔽效应晶体管及其设计方法

权利要求书

1.一种静电屏蔽效应晶体管，其特征在于，包括有：集电极、槽型栅极、基区、氧化层、多晶硅层以及发射极；其中，所述集电极包括有引出端、N+衬底、N+导电材料层、N-导电材料层；所述集电极的引出端、N+衬底、N+导电材料层以及N-导电材料层依次相连，所述N-导电材料层上设置有槽型栅极，在沟槽底部注入一定浓度的B离子以作为P+区，栅极之间设有注有B离子的基区，栅极和基区通过扩散后连成一体；栅极和基区上面设有氧化层，基区和氧化层上开设有发射极，同时氧化层上淀积有多晶硅层，多晶硅层通过离子注入As/P形成导电层；发射极上面的多晶硅层经过高温扩散后在发射极下面形成发射区。

2.如权利要求1所述静电屏蔽效应晶体管，其特征在于：所述N-导电材料层上设有两个注有浓B的P+区域，所述P+区域上面设有P型EPI SI填充区域。

3.如权利要求2所述静电屏蔽效应晶体管，其特征在于：所述基区上面的部分氧化层被刻蚀掉，开出发射极窗口，在发射极窗口上沉积多晶硅，并在多晶硅上注入P/As，经过扩散后，形成N+多晶硅，所述N+多晶硅下面形成发射极扩散区域。

4.如权利要求3所述静电屏蔽效应晶体管，其特征在于：所述多晶硅与氧化层上面设有介质层，所述介质层上设有金属层。

5.如权利要求4所述静电屏蔽效应晶体管，其特征在于：所述金属层上面设有钝化层PIQ。

6.一种静电屏蔽效应晶体管的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供N型衬底，在该N型衬底上进行一次N型外延得到N+导电材料层，在所述N+导电材料层上进行一次N型外延得到N-导电材料层；

在所述N-导电材料层上面通过 Dep Hard Mask、光刻、刻蚀形成沟槽结构；

通过沟槽结构对槽型的底部进行B离子注入，并经过扩散退火处理，浓B的离子会在槽的底部往下，往侧面扩散，扩散遵循类高斯分布，浓B扩散形成后，在器件开关时可大大缩减少子抽取；

通过刻蚀工艺剔除上层的Hard MASK，并且利用SI EPI工艺对形成的沟槽进行填充，形成沟槽区域被P型SI填充结构；

通过光刻、刻蚀、B离子注入形成基区；

通过光刻、刻蚀打开发射极窗口，然后淀积多晶硅，在多晶硅上面直接注入P离子，然后注入As离子，经过在多晶硅下面的扩散形成发射极EMT。

7.如权利要求6所述静电屏蔽效应晶体管的设计方法，其特征在于：所述沟槽结构以及相邻沟槽的间距满足以下条件：

耗尽区宽度：

W1=                                               ^1/2

W2=^1/2

Vr为P+N结两端的反偏电压，为内建电场，Na Nd分别为P区N区的载流子浓度；

BV=*Ec^2

Ec为SI的临界饱和电场。

8.如权利要求6所述静电屏蔽效应晶体管的设计方法，其特征在于：所述发射极EMT的结深为1~2um。