[发明专利]互补双极晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种横向双极晶体管，其包括：

第一导电类型的半导体衬底；

第二导电类型的半导体层，其形成在该衬底上；

第二导电类型的掩埋层，其形成在衬底和半导体层之间，并且具有高于半导体层的较高杂质浓度；

在半导体层中形成的第二导电类型的第一桶形区，第一桶形区从半导体层的上表面向下延伸，并且具有高于半导体层的较高杂质浓度；

在第一桶形区中形成的第一导电类型的发射区，其从半导体层上表面向下延伸，

第一导电类型的集电区，形成在半导体层中，与第一桶形区相互隔开，集电区从半导体上表面向下延伸，并围绕桶形区；

第二导电类型的第一区，形成在半导体层中，与第一桶形区和集电区分离，第一区从半导体层上表面向下延伸，具有高于半导体层的较高杂质浓度；

其中，发射区有第一高浓度区和第一低浓度区，该第一低浓度区具有低于第一高浓度区的较低杂质浓度，集电区有第二低浓度区和第二高浓度区，该第二高浓度区具有高于第二低浓度区的较高杂质浓度，并且围绕第二高浓度区。

2.按照权利要求1所述的横向双极晶体管，其中，第一区与掩埋层分离。

3.按照权利要求2所述的横向双极晶体管，还包括第二导电类型的第二区，其形成在第一区，从半导体层上表面向下延伸，并且具有高于第一区的较高杂质浓度。

4.按照权利要求1所述的横向双极晶体管，还包括：

第一导电类型的隔离区，用于隔离双极晶体管，其中，该隔离区形成在半导体层中，从半导体层的上表面向下延伸，并且围绕集电区和第一区，其中该隔离区与集电区和第一区分开；

第二导电类型的第二桶形区，形成在半导体层中，从半导体层的上表面向下延伸，并且横向地夹在隔离区和集电区之间。

5.一种制造横向双极晶体管的方法，其包括如下步骤：

制造第一导电类型的半导体衬底；

在衬底上形成第二导电类型的掩埋层；

在衬底上生长第二导电类型的外延层；

通过将第二导电类型的杂质注入和扩散到外延层，在外延层中形成一桶形区；

以第一剂量把第一导电类型的第一杂质注入到位于桶形区内部的外延层的第一部分和注入到围绕桶形区的第二部分，第二部分与桶形区分离，

以第二剂量把第一导电类型的第二杂质注入到位于外延层第一和第二部分的一部分中，第二剂量低于第一剂量；以及

扩散第一和第二杂质，在桶形区中形成发射区，在桶形区外侧形成集电区，其中，每个发射区和集电区包括较低浓度区和较高浓度区。

6.一种能同时制造垂直npn双极晶体管和横向pnp双极晶体管的方法，其包括下列步骤：

制备一具有垂直npn双极晶体管区和横向pnp双极晶体管区的p型半导体衬底；

分别在垂直npn双极晶体管区和横向pnp双极晶体管区形成第一n型掩埋层和第二n型掩埋层，

在衬底上形成p型区，该p型区围绕第一和第二掩埋层；

在衬底上生长n型外延层；

在第二掩埋层之上的部分外延层中形成n型桶形区；

在第一和第二掩埋层之上的边缘的部分外延层中形成n型区；

在p型区的部分外延层中形成p型隔离区，该p型区从外延层的表面延伸到p型区；

以第一剂量把第一p型离子注入到位于桶形区内部的第一部分外延层中，注入到位于横向pnp双极晶体管区上围绕桶形区的第二部分，以及注入到位于垂直npn双极晶体管区的第三部分中，第二部分与桶形区隔离；

以第二剂量把第二p型离子注入到外延层的第一、第二、第三部分的一部分中，第二剂量低于第一剂量；

扩散第一和第二p型离子，从而在第三部分外延层中形成垂直npn双极晶体管的基区，在第一和第二部分形成横向pnp双极晶体管的发射区和集电区，其中，每个垂直npn双极晶体管的基区和横向pnp双极晶体管区的发射区和集电区包括较低浓度区和较高浓度区；以及

在垂直npn双极晶体管的基区中，形成垂直npn双极晶体管的n型发射区。