(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN101599506A (43)申请公布日2009-12-09 (21)申请号CN8.7 (22)申请日2009-07-24 (71)申请人上海宏力半导体制造有限公司 地址201203上海市张江高科技圆区郭守敬路818号 (72)发明人唐树澍 (74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所 代理人郑玮 (51)Int.CI H01L29/73(2006.01) H01L29/43(2006.01) H01L21/283(2006.01) 权利要求说明书说明书幅图 (54)发明名称 一种基于多晶硅发射极的双极晶体 管 (57)摘要 本发明揭露了一种基于多晶硅发射 极的双极晶体管，包括衬底，在所述衬底 内形成的集电区和位于集电区上的基区， 以及在所述衬底的上表面通过先后沉积至 少两层不同掺杂浓度的多晶硅层形成的多 晶硅发射极。本发明所提供的一种基于多 晶硅发射极的双极晶体管，通过采用不一样 掺杂浓度的多晶硅层构成多晶硅发射极， 在多晶硅发射极中形成了能障(energy barrier)，从而在低V 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2009-12-09公开公开 权利要求说明书 【一种基于多晶硅发射极的双极晶体管】的权利说明书内容是......请下载后查看 说明书 【一种基于多晶硅发射极的双极晶体管】技术领域 本发明涉及一种双极晶体管，特别涉及一种基于多晶硅发射极的双极晶体管，属 于硅半导体器件技术领域。背景技术 双极晶体管是构成现代大规模集成电路的常用器件结构之一，其操作速度快、饱 和压降小、电流密度大且生产所带来的成本低。较早的双极晶体管大多采用氧化物隔离工艺 和扩散发射极来制作，即采用离子注入工艺在衬底内形成扩散发射极，然而采用氧 化物隔离工艺使得双极晶体管的发射极和基区尺寸难以进一步按比例缩小，且采用 离子注入法容易在衬底内非发射极的区域形成残余损伤，进而影响器件的性能。作 为扩散发射极的一种代替，目前业界广泛采用多晶硅发射极来制作双极晶体管。与 扩散发射极相比，采用多晶硅发射极具有如下优点：1)通过多晶硅层对发射极中少 数载流子的阻碍作用(少数载流子在多晶硅中迁移率低)，电流增益大幅度提高，使 得双极晶体管在不降低基区穿通电压和不损失电流增益的情况下通过提高基区掺杂 浓度来减小基区宽度，实现双极晶体管的纵向按比例缩小；2)由于发射极是用与衬 底非间接接触的多晶硅中的杂质向外扩散而形成的，所以不存在用离子注入法生成发 射极时由于离子注入所造成的残余损伤而导致的成品率问题。目前，国外现代高频 和微波功率晶体管已普遍采用多晶硅发射极来提高其性能和可靠性。根据结果得出，由 于能做出较浅的发射结和较窄的基极宽度，也就是用缩小发射结区的方法同时减 小渡越时间(transittime)和寄生电容，采用多晶硅发射极产出的双极晶体管具 有较高的发射效率和优异的速度性能，其电流增益比采用常规发射极制作的双极晶 体管高出3至7倍。现有的基于多晶硅发射极的双极晶体管结构包括：衬底，在所 述衬底内形成的集电区和位于集电区上的基区，通过在衬底的上表面沉积一层掺杂 多晶硅层形成发射极。此结构中基区的掺杂浓度通常很高以保持充足高的基区穿通 电压来防止发射极和集电极的穿通。然而，随着基区掺杂浓度的提高，从基区注入 到发射极的多数载流子电流及发射结耗尽区内的复合电流增加，由发射极效率的定 义可知(双极晶体管的发射极效率定义为从发射极注入到基区中的多数载流子电流、 从基区注入到发射极的多数载流子电流及发射结耗尽区内的复合电流三项中从发射 极注入到基区中的多数载流子电流的比例)，发射极效率会降低，使得该双极晶体 管在低集电极·发射极电压(V发明内容 本发明的目的是提供一种基于多晶硅发射极的双极晶体管，以解决现有结构中 难以提高低V为解......完整内容请下载后查看
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