[发明专利]一种沟槽型三极管及其制作方法

说明书

本发明公开一种沟槽型三极管及其制作方法，所述制作方法包括：提供第一导电类型的衬底并在该衬底的上表面生长第一导电类型的第一外延层；在第一外延层内形成沟槽；在沟槽的底部和侧壁及第一外延层的上表面生长第二导电类型的第二外延层；在第二外延层的表面生长掺杂第一导电类型杂质的多晶硅层；回刻蚀多晶硅层，保留填充在沟槽内的多晶硅层；对沟槽外的第二外延层进行掺杂并形成第二导电类型的高掺杂区；生长绝缘层；快速退火处理，激发所述多晶硅层中的所述第一导电类型杂质扩散至所述多晶硅层外围的第二外延层的表层中并形成第一导电类型的扩散区。本发明所述沟槽型三极管具有较大的发射极面积，更高的发射效率和更佳的电流能力。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种沟槽型三极管及其制作方法。

背景技术

三极管，也称双极型晶体管，作为半导体基本元器件之一，其具有电流放大的功能，是电子电路的核心元件。三极管包括基区、发射区和集电区，所述基区较薄，而发射区较厚且杂质浓度大，所述发射区和所述基区之间形成有发射结，所述集电区和所述基区之间形成有集电结，从所述基区、发射区和集电区分别引出相应的电极，即基极、发射极和集电极。三极管的性能通常与电流放大倍数、集电极与基极之间的击穿电压、集电极与发射极之间的击穿电压、发射极与集电极之间的饱和压降等电性参数有关。

请参见图1，图中示出了常规的三极管结构，其包括第一导电类型的衬底1’和生长在所述衬底1’上表面的第二导电类型的外延层2’，所述衬底1’与所述外延层2’之间形成有集电极埋层31’，所述集电极埋层31’通过集电极磷桥32’与集电极33’连接；同时，所述外延层2’内形成有第一导电类型的基区4’，所述基区4’通过一掺杂浓度更高的第一导电类型的高掺杂区41’与基极42’连接；所述基区4’内还形成有第二导电类型的发射区5’，所述发射区5’与发射极51’连接。常规结构的三极管的发射极位于硅片的表面，其发射极面积的大小受芯片面积的大小限制，进而影响三极管的电流能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种沟槽型三极管，该沟槽型三极管具有较高的发射效率和更好的电流能力。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：该沟槽型三极管包括：

第一导电类型的衬底；

形成于所述衬底的上表面的第一导电类型的第一外延层；

位于所述第一外延层内的沟槽；

位于所述沟槽的底部和侧壁的第二导电类型的掺杂区；

形成于所述沟槽外且连接所述掺杂区的第二导电类型的高掺杂区；

形成于所述掺杂区的表面的第一导电类型的扩散区；

填充在所述沟槽内的多晶硅层；

覆盖在所述高掺杂区的上表面及所述多晶硅层的上表面的绝缘层；

连接所述高掺杂区的基极；

连接所述多晶硅层的发射极；

连接所述衬底的下表面的集电极。

另外，本发明还提供所要求保护的沟槽型三极管的制作方法，其包括以下步骤：

S1：提供第一导电类型的衬底；

S2：在所述衬底的上表面生长第一导电类型的第一外延层；

S3：刻蚀所述第一外延层并在所述第一外延层内形成沟槽；

S4：在所述沟槽的底部和侧壁及所述第一外延层的上表面生长第二导电类型的第二外延层；

S5：在所述第二外延层的表面生长掺杂第一导电类型杂质的多晶硅层；

S6：回刻蚀所述多晶硅层，保留填充在所述沟槽内的多晶硅层；