[发明专利]BCD工艺中的垂直型NPN器件及其制造方法

摘要

本发明公开了一种BCD工艺中的垂直型NPN器件，发射区由第一N+区和第二N-区组成，第二N-区的结深大于第一N+区的结深并环绕在第一N+区的周侧，在第二N-区的正下方不形成埋层注入区，埋层非注入区的低掺杂浓度使得第二N-区正下方的基区的结深向底部扩展。本发明还公开了一种BCD工艺中的垂直型NPN器件的制造方法。本发明器件的第二N-区能对第一N+区底部的基区进行横向耗尽，从而能够提高器件的BVEBO；本发明器件的埋层非注入区的设置能使得第二N-区正下方的基区向底部扩展，从而能降低由第二N-区的引入而产生的对器件的CE之间的穿通电压减少的影响，能够同时得到较大的BVEBO和BVCEO。

主权项

一种BCD工艺中的垂直型NPN器件，其特征在于，包括： N型埋层，形成于P型硅衬底上，所述N型埋层分为埋层注入区和埋层非注入区，所述埋层注入区的掺杂浓度大于所述埋层非注入区的掺杂浓度，所述埋层注入区的N型杂质由N型离子注入形成，所述埋层非注入区的N型杂质由所述埋层注入区的N型杂质横向扩散形成； N型外延层，形成于所述N型埋层表面；在所述N型外延层表面形成有场氧隔离层，由所述场氧隔离层隔离出有源区；垂直型NPN器件至少覆盖3个所述有源区； 在所述垂直型NPN器件形成区域的所述N型外延层表面形成有由P型离子注入区热退火后形成的基区，由位于所述基区和所述N型埋层之间的所述N型外延层组成集电区； 在所述基区表面形成有发射区，所述发射区覆盖一个有源区，令该有源区为第一有源区，所述发射区由第一N+区和第二N‑区组成，所述第一N+区横向覆盖整个所述第一有源区，所述第二N‑区的结深大于所述第一N+区的结深，所述第二N‑区呈一环形结构并将所述第一N+区包围；在横向上，所述环形结构的外边缘所覆盖的范围大于等于所述第一有源区的最外侧边缘的覆盖范围，所述环形结构的内侧边缘所覆盖的范围小于所述第一有源区的最外侧边缘的覆盖范围；在纵向上，延伸到所述第一N+区底部的所述第二N‑区的环形结构还将部分所述基区包围，所述第二N‑区用于对所述环形结构所包围的部分所述基区进行横向耗尽从而提高所述垂直型NPN器件的发射区和基区的PN结的击穿电压； 在纵向上，所述埋层注入区不位于所述第二N‑区的正下方，所述埋层非注入区的全部或部分区域位于所述第二N‑区的正下方，位于所述埋层非注入区正上方的所述基区的P型离子注入区热退火后扩散的深度大于位于所述埋层注入区正上方的所述基区的P型离子注入区热退火后扩散的深度，由所述第二N‑区的结深大于所述第一N+区的结深而使得所述第二N‑区底部的基区宽度的减小值和由所述埋层非注入区的设置使得所述基区向下扩展而使得所述第二N‑区底部的基区宽度的增加值越接近越好。