[发明专利]双极晶体管及其制作方法

说明书

本发明涉及一种双极晶体管及其制作方法。所述制作方法包括以下步骤：提供P型衬底，在所述P型衬底上形成N型埋层，在所述N型埋层上形成N型外延层；通过光刻及刻蚀形成贯穿所述N型外延层及所述N型埋层并延伸至所述P型衬底中的隔离沟槽；在所述隔离沟槽底部填充第一氧化物，所述第一氧化物的上表面高于所述N型埋层的下表面且低于所述N型埋层的上表面；在所述隔离沟槽的第一氧化物上填充N型多晶硅将所述隔离沟槽填满，对所述N型多晶硅进行高温氧化使得所述N型多晶硅全部氧化为所述第二氧化物，同时所述N型多晶硅的N型离子向所述N型外延层扩散从而形成包围所述隔离沟槽的N型阱区。

【技术领域】

本发明涉及半导体制造工艺技术领域，特别地，涉及一种双极晶体管及其制作方法。

【背景技术】

起源于1948年发明的点接触晶体三极管，50年代初发展成结型三极管，即现在所称的双极型晶体管。双极型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。双极晶体管中，电子和空穴同时参与导电。同场效应晶体管相比，双极型晶体管开关速度慢，输入阻抗小，功耗大。单双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高，已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域，起放大、振荡、开关等作用。

当前的双极晶体管具有隔离沟槽及连接集电极金属的N型阱区，在现有双极晶体管的制作过程中，隔离沟槽和N型阱区需要通过两次光刻形成，成本较高，同时，N型阱区与沟槽隔离区要间隔一定距离，防止工艺间的互干扰以及扩大工艺窗口，这对器件面积的浪费不可避免。

【发明内容】

本发明的其中一个目的在于为解决上述至少一个技术问题而提供一种双极晶体管及其制作方法。

一种双极晶体管的制作方法，其包括以下步骤：

提供P型衬底，在所述P型衬底上形成N型埋层，在所述N型埋层上形成N型外延层；

通过光刻及刻蚀形成贯穿所述N型外延层及所述N型埋层并延伸至所述P型衬底中的隔离沟槽；

在所述隔离沟槽底部填充第一氧化物，所述第一氧化物的上表面高于所述N型埋层的下表面且低于所述N型埋层的上表面；

在所述隔离沟槽的第一氧化物上填充N型多晶硅将所述隔离沟槽填满；

对所述N型多晶硅进行高温氧化使得所述N型多晶硅全部氧化为所述第二氧化物，同时所述N型多晶硅的N型离子向所述N型外延层扩散从而形成包围所述隔离沟槽的N型阱区；

在所述N型外延层表面形成基区、连接所述基区的基区P型接触区，在所述基区上的N型发射极多晶硅，在所述基区P型接触区上形成P型基区接触多晶硅，在所述P型基区接触多晶硅上形成氧化物隔离层，以及形成连接所述N型发射极多晶硅的发射极金属、连接所述P型基区接触多晶硅的基极金属及连接所述N型阱区的集电极金属。

在一种实施方式中，在所述隔离沟槽底部填充第一氧化物的步骤包括：在所述隔离沟槽中填满所述第一氧化物，对所述第一氧化物进行回刻去除所述隔离沟槽上部的第一氧化物，保留所述隔离沟槽底部的第一氧化物。

在一种实施方式中，所述高温氧化的温度在950摄氏度-1050摄氏度的范围内。

在一种实施方式中，所述集电极金属连接所述N型阱区邻近所述基区P型接触区的一侧。

在一种实施方式中，所述基区P型接触区、所述基极金属、所述隔离沟槽、所述N型阱区、所述集电极金属的数量均为两个，所述两个基区P型接触区分别位于所述基区的两侧，所述两个基极金属分别连接所述基区P型接触区，所述两个隔离沟槽及对应的两个N型阱区分别位于所述基区及两个基区P型接触区的两侧，所述两个集电极金属分别连接所述N型阱区邻近所述基区及基区P型接触区的一侧。