发明名称 利用场效板提高崩溃电压之高压双载子电晶体
摘要 本发明提供了一种使用场效板来挤压电场以提高元件溃崩电压之双载子电晶体。该双载子电晶体包含了位于半导体底材上之挤压层,且在挤压层及半导体底材上形成第二传导型半导体材料层。再分别形成第一传导型基极区于第二传导型半导体材料层内;第二传导型射极于第一传导型基极区内;第二传导型集极于第二传导型半导体材料层内。另外,形成隔离结构于第二传导型半导体材料层上,且分别邻接于第一传导型基极区与第二传导型集极,且至少一场效板形成隔离结构上表面,以挤压位于第一传导型基极区与第二传导型半导体材料层接面之电场。
申请公布号 TW442971 申请公布日期 2001.06.23
申请号 TW088115067 申请日期 1999.09.01
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 黄志丰;蔡俊琳;柳瑞兴;江志民
分类号 H01L29/70 主分类号 H01L29/70
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种双载子电晶体,该双载子电晶体至少包含:第一传导型挤压层,形成于一半导体底材上,用以挤压该挤压层表面上之电场,且提高该双载子电晶体之操作电压;第二传导型半导体材料层,形成于该挤压层及该半导体底材上;第一传导型基极区,形成于该第二传导型半导体材料层内;第二传导型射极,形成于该第一传导型基极区内;第二传导型集极,形成于该第二传导型半导体材料层内;且隔离结构,形成于该第二传导型半导体材料层上,且分别邻接于该第一传导型基极区与该第二传导型集极;至少一个场效板,形成于该隔离结构上表面,用以挤压位于该第一传导型基极区与该第二传导型半导体材料层接面之电场。2.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述之隔离结构为场氧化隔离区(FOX)。3.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述之场效板为导电材料所构成。4.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述之场效板是由掺杂多晶矽所构成。5.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述至少一场效板之边缘位于该隔离结构与该第一传导型基极区接合处之上表面。6.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中可藉着调整该场效板之长度,而增加挤压电场之效果。7.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述之第一传导型为P型,且第二传导型为N型。8.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述之第一传导型为N型,且第二传导型为P型。9.如申请专利范围第1项之双载子电晶体,其中上述至少一场效板,用以平均分布位于该第一传导型基极区与该第二传导型集极间之电场。10.一种双载子电晶体,该双载子电晶体至少包含:挤压层,形成于一半导体底材上,用以挤压该挤压层表面上之电场,且提高该双载子电晶体之操作电压;第二传导型半导体材料层,形成于该挤压层及该半导体底材上;第一传导型基极区,形成于该第二传导型半导体材料层内;第二传导型射极,形成于该第一传导型基极区内;第二传导型集极,形成于该第二传导型半导体材料层内;且隔离结构,形成于该第二传导型半导体材料层上,且分别邻接于该第一传导型基极区与该第二传导型集极;复数个场效板,分别形成于该隔离结构上表面,用以均匀分布位于该第一传导型基极区与该第二传导型集极间之电场。11.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之隔离结构为场氧化隔离区(FOX)。12.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之场效板为导电材料所构成。13.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之场效板是由掺杂多晶矽所构成。14.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中可藉着调整上述复数个场效板之长度,而提升均匀分布电场之效果。15.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之挤压层为第一传导型。16.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之第一传导型为P型,且第二传导型为N型。17.如申请专利范围第10项之双载子电晶体,其中上述之第一传导型为N型,且第二传导型为P型。18.一种制造双载子电晶体之方法,相对于传统双载子电晶体,该双载子电晶体具有较高之操作电压,该方法至少包含下列步骤:形成挤压层于一半导体底材上,以挤压且分散该挤压层上表面之电场;形成第二传导型半导体材料层于该挤压层与该半导体底材之上;形成隔离结构于该第二传导型半导体材料层上;形成第一传导型基极区于该第二传导型半导体材料层内,且邻接于该隔离结构之第一边缘;形成第二传导型集极于该第二传导型半导体材料层内,且邻接于该隔离结构之第二边缘;形成第二传导型射极于该第一传导型基极区内;形成至少一场效板于该隔离结构上表面,用以挤压位于该第一传导型基极区与该第二传导型半导体材料层接面之电场。19.如申请专利范围第18项之方法,其中上述形成至少一场效板于该隔离结构上之步骤,更包括下列步骤:形成薄氧化层于该半导体底材上表面,以覆盖该隔离结构、该第一传导型基极区、该第二传导型集极与该第二传导型射极;形成掺杂多晶矽层于该薄氧化层之上表面;且定义图案于该多晶矽层上,以形成至少一场效板于该隔离结构上。20.如申请专利范围第18项之方法,其中上述之隔离结构为场氧化隔离区(FOX)。21.如申请专利范围第18项之方法,其中上述之场效板为导电材料所构成。22.如申请专利范围第18项之方法,其中上述至少一场效板之边缘位于该隔离结构与该第一传导型基极区接合处之上表面。23.如申请专利范围第18项之方法,其中上述之第一传导型为P型,且第二传导型为N型。24.如申请专利范围第18项之方法,其中上述之第一传导型为N型,且第二传导型为P型。25.如申请专利范围第18项之方法,其中上述至少一场效板,用以平均分布位于该第一传导型基极区与该第二传导型集极间之电场。图式简单说明:第一图为半导体晶片之截面图,显示根据先前技术所形成双载子电晶体之结构;第二图为半导体晶片之截面图,显示根据先前技术运用形成磊晶层于氧化层上(SOI)之方法所制造之双载子电晶体其结构;第三图为半导体晶片之截面图,显示根据先前技术形成具有挤压层之双载子电晶体其结构;第四图为半导体晶片之截面图,显示根据本发明形成具有导电场效板结构以及挤压层之双载子电晶体其结构;第五图为半导体晶片之截面图,显示根据本发明另一实施例,形成具有导电场效板结构以及挤压层之双载子电晶体其结构;及第六图为元件崩溃电压相对于导电场效板之数据图,显示根据本发明所制造具有导电场效板之双载子电晶体,其崩溃电压与导电场效板宽度之关系。
地址 新竹科学工业园区新竹县园区三路一二一号
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