[发明专利]横向三极管及其制作方法

说明书

本发明公开了一种横向三极管及其制作方法，该横向三极管的形成过程包括：在衬底的上表面生长第二导电类型的第一外延层；形成贯穿第一外延层且底部连接衬底的发射极沟槽；在发射极沟槽的侧壁和底壁的表面生长第一导电类型的第二外延层；在第一外延层内形成集电极沟槽；形成位于发射极沟槽内的发射极多晶硅层和位于集电极沟槽内的集电极多晶硅层；进行高温快速热退火处理，形成位于第二外延层内的第二导电类型的发射区和位于第一外延层内的第二导电类型的集电极接触区；形成连接发射极多晶硅层的发射极和连接集电极多晶硅层的集电极；在衬底的下表面形成基极。该横向三极管的电流放大系数便于调节、且三极管的参数的一致性好、电流能力可调。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种横向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的结构，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’之间形成有埋层31’，所述埋层31’通过磷桥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基区接触区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。

三极管的电流放大系数通常受所述基区4’的浓度和厚度影响。上述常规的三极管中发射区5’必须要制作在基区4’内，发射区5’下方的基区4’的厚度为有效厚度，因此，三极管的电流放大系数同时还受所述发射区5’的深度的影响，从而使得调节所述三极管的电流放大系数变得比较困难。同时，所述基区4’与所述发射区5’之间构成PN结，由于所述基区4’和所述发射区5’通常都是通过高温扩散的方式形成，所以在所述PN结的纵向和横向上杂质分布不均匀，存在浓度梯度，从而使得所述三极管的参数随工艺的波动而波动，所述三极管的参数的一致性较差。另外，上述常规的三极管为平面型结构，电流流动路径被限定在所述埋层31’上方的所述外延层2’中。通常所述三极管的电流能力受所述外延层2’的厚度的影响，而所述外延层2’的厚度和浓度又由所述三极管的耐压来决定，所以，当所述三极管的耐压固定，所述三极管的面积固定，则所述三极管的电流能力也基本固定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种横向三极管，该横向三极管的电流放大系数便于调节、且三极管的参数的一致性好、电流能力可调。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：该横向三极管包括：

第一导电类型的衬底；

位于所述衬底的上表面的第二导电类型的第一外延层；

贯穿所述第一外延层且底部连接所述衬底的发射极沟槽；位于所述发射极沟槽的侧壁和底壁的表面的第一导电类型的第二外延层，和填充在所述发射极沟槽内的发射极多晶硅层；位于所述第二外延层内且与所述发射极多晶硅层接触的第二导电类型的发射区；

位于所述第一外延层内的集电极沟槽；填充在所述集电极沟槽内的集电极多晶硅层；位于所述第一外延层内且与所述集电极多晶硅层接触的第二导电类型的集电极接触区；

位于所述第一外延层、发射极多晶硅层和集电极多晶硅层的上表面的介质层；

贯穿所述介质层且连接所述发射极多晶硅层的发射极和连接所述集电极多晶硅层的集电极；

位于所述衬底的下表面的基极。