[发明专利]一种高压衬底PNP双极结型晶体管及其制造方法

摘要

本发明公开了一种高压衬底PNP双极结型晶体管及其制造方法；具体是在一种常规的衬底PNP双极结型晶体管的基础上，在整个集电区边缘加上第一层金属，使集电极第一层金属边缘覆盖于整个集电区之上，尺寸超出集电区结深的一到五倍，而发射极第一层金属边缘同样覆盖于发射区之上，尺寸超出发射区结深的一到五倍，集电极、发射极、基极的电极均由第二层金属引出；理论分析在器件处于反向CE/EB/CB耐压工作状态下，耐压结边缘由于金属场板的覆盖，使得耗尽区扩散时边缘曲面结的曲率效应大大降低，BVcbo/BVceo/BVebo耐压急剧变大，而对于正向增益无任何损失，本发明很好的解决了衬底PNP管中增益和耐压的折中实现问题。

主权项

1.一种高压衬底PNP双极结型晶体管，其特征在于，包括：P型衬底(101)、P型埋层(102)、N型外延层(103)、P型隔离穿透区(104)、场氧层(105)、预氧层(106)、P型发射区/集电区(107)、N型重掺杂基区(108)、TEOS金属前介质层(109)、集电区第一层金属(110)、发射区第一层金属(111)、基极第一层金属(112)、金属间介质(113)、集电区第二层金属(114)、发射区第二层金属(115)和基极第二层金属(116)；所述P型埋层(102)覆盖于P型衬底(101)上表面的左右两端；所述N型外延层(103)覆盖于P型衬底(101)之上的部分表面，所述N型外延层(103)与P型埋层(102)相接触；所述P型隔离穿透区(104)覆盖于P型埋层(102)之上；所述P型隔离穿透区(104)与N型外延层(103)的两端相接触；所述P型发射区/集电区(107)包括两部分，一部分位于P型隔离穿透区(104)内；另一部分位于N型外延层(103)的中间位置的上表面，所述P型发射区/集电区(107)、P型隔离穿透区(104)和N型外延层(103)的上表面共面；所述N型重掺杂基区(108)覆盖于N型外延层(103)之上的部分表面；所述N型重掺杂基区(108)包括两部分，一部分位于左端的P型隔离穿透区(104)与P型发射区/集电区(107)的中间位置，将这一部分记为左端的N型重掺杂基区(108)；另一部分位于右端的P型隔离穿透区(104)与P型发射区/集电区(107)的中间位置，将这一部分记为右端的N型重掺杂基区(108)；所述P型发射区/集电区(107)均为N型外延层(103)的中间位置处的P型发射区/集电区(107)；所述场氧层(105)包括六部分，其中，部分Ⅰ覆盖于左端的P型隔离穿透区(104)的上表面的左侧；部分Ⅱ覆盖于左端的P型隔离穿透区(104)和左端的N型重掺杂基区(108)之间的上表面；部分Ⅲ覆盖于左端的N型重掺杂基区(108)和P型发射区/集电区(107)之间的上表面；所述P型发射区/集电区(107)为N型外延层(103)的中间位置处的P型发射区/集电区(107)；部分Ⅳ覆盖于P型发射区/集电区(107)和右端的N型重掺杂基区(108)之间的上表面；所述P型发射区/集电区(107)为N型外延层(103)的中间位置处的P型发射区/集电区(107)；部分Ⅴ覆盖于右端的N型重掺杂基区(108)和右端的P型隔离穿透区(104)之间的上表面；部分Ⅵ覆盖于右端的P型隔离穿透区(104)的上表面的右侧；所述预氧层(106)覆盖于场氧层(105)之间的位置的上表面；所述TEOS金属前介质层(109)覆盖在整个器件表面的未开接触孔的位置；所述接触孔位于P型发射区/集电区(107)、N型重掺杂基区(108)之内；所述基极第一层金属(112)位于N型重掺杂基区(108)的接触孔内；所述发射区第一层金属(111)位于P型发射区/集电区(107)的接触孔内，所述P型发射区/集电区(107)为N型外延层(103)的中间位置处的P型发射区/集电区(107)；所述集电区第一层金属(110)位于P型发射区/集电区(107)的接触孔内，所述P型发射区/集电区(107)为位于P型隔离穿透区(104)内部的P型发射区/集电区(107)；所述金属间介质(113)覆盖于第一层金属之上所有区域，第一层金属与第二层金属的连接孔分别位于第一层集电极、发射极和基极之上；所述基极第二层金属(116)位于基极第一层金属(112)的连接孔上；所述发射区第二层金属(115)位于发射区第一层金属(111)的连接孔上；所述集电区第二层金属(114)位于集电区第一层金属(110)的连接孔上。