[发明专利]双极晶体管及其形成方法、虚拟接地电路

权利要求书

1.一种双极晶体管，包括：

绝缘体上硅，所述绝缘体上硅包括硅基底、依次位于硅基底上的埋氧层和顶层硅；

基区、发射区和集电区，位于顶层硅内，所述基区位于发射区和集电区之间，所述发射区和集电区的导电类型相同，所述基区导电类型与发射区和集电区相反；

基区栅介质层，位于顶层硅上对应于基区位置；

多晶硅层，位于基区栅介质层上；

发射极，通过第一接触孔与发射区电学连接；

集电极，通过第二接触孔与集电区电学连接；

其特征在于，还包括：

基区控制电极，通过第三接触孔与多晶硅层电学连接，所述多晶硅层的导电类型与基区相同，与发射区和集电区相反。

2.如权利要求1所述的双极晶体管，其特征在于，所述集电区和基区之间还包括缓冲区，所述缓冲区的掺杂类型与集电区相同，但掺杂浓度小于集电区，所述缓冲区与集电区之间的界面以及所述发射区与基区的界面倾斜于所述半导体衬底表面。

3.如权利要求1或2所述的双极晶体管，所述多晶硅层的掺杂浓度范围为10¹⁹cm^-3至10²²cm^-3。

4.一种制作如权利要求1所述的双极晶体管的方法，包括：

提供绝缘体上硅，所述绝缘体上硅包括硅基底、依次位于硅基底上的埋氧层和顶层硅；

在顶层硅上形成有源区；

在有源区内进行第一注入；

在有源区内定义出基区区域，在顶层硅上对应基区区域依次形成基区栅介质层和多晶硅层；

在多晶硅层内进行第四注入，所述第四注入使多晶硅层导电类型与基区相同；在基区以外的有源区内进行第二注入，所述第二注入的离子的导电类型与第一注入的离子的导电类型相反，形成发射区和集电区；

在顶层硅上形成第一层间介质层，覆盖所述基区栅介质层和多晶硅层；

在第一层间介质层内形成第一接触孔、第二接触孔和第三接触孔；

在第一层间介质层上形成导电层，采用导电层形成集电极、发射极以及基区控制电极，所述发射极通过第一接触孔与发射区电学连接，所述发射极通过第二接触孔与集电区电学连接，所述基区控制电极通过第三接触孔与多晶硅层电学连接。

5.如权利要求4所述的制作双极晶体管的方法，还包括在基区区域内进行第一附加注入，所述第一附加注入的离子的导电类型与第一注入的离子的导电类型相同。

6.如权利要求4或5所述的制作双极晶体管的方法，在进行第二注入之后、形成第一层间介质层之前还在基区以外的有源区内进行第三注入，所述第三注入离子导电类型与第二注入的离子导电类型相同，形成连接所述基区和集电区缓冲区，所述第三注入的方向倾斜于所述半导体衬底表面。

7.一种驱动如权利要求1所述的双极晶体管的方法，包括：

在基区控制电极上施加第一电压；

在集电极上施加第二电压；

在发射极上施加第三电压；

在上述电压所形成的电场的作用下集电区表层形成少数载流子，所述少数载流子与基区的多数载流子类型相同，并流入基区，形成栅致漏电流，构成栅致漏电流的载流子继续流入至发射区，使基区与发射极之间的PN结正向导通。

8.如权利要求7所述的驱动双极晶体管的方法，所述基区导电类型为p型，集电区和发射区导电类型为n型，所述基区控制电极上的第一电压比集电极上的第二电压低，所述发射极上的第三电压比第一电压低。

9.如权利要求7所述的驱动双极晶体管的方法，所述基区导电类型为n型，集电区和发射区导电类型为p型，所述基区控制电极上第一电压比集电极上第二电压高，所述发射极上的第三电压比第二电压高。