[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

现有技术中，一种横型PNP晶体管的结构为在P型半导体衬底上形成有低浓度的N型外延区域。跨P型半导体衬底和N型外延区域形成有N型杂质埋入区域。在外延区域形成有第一N型杂质区域。第一N型杂质区域的浓度比N型外延区域的浓度高2～3倍。而且，在第一N型杂质区域形成有作为基极区域的第二N型杂质区域、作为发射极区域的第一P型杂质区域以及作为集电极区域的第二P型杂质区域。

另一种常见的横型PNP晶体管结构为在P型半导体衬底上形成有N型外延层。跨P型半导体衬底和N型外延层形成有N型埋入扩散层。在N型外延层上形成有作为基极区域的N型扩散层、作为发射极区域的P型扩散层以及作为集电极区域的P型扩散层。而且，作为集电极区域的P型扩散层在作为发射极区域的P型扩散层的周围圆环状形成。

现有技术中PNP晶体管的制造方法包括：准备P型硅单晶衬底，在衬底上形成热氧化膜。对热氧化膜进行构图，在形成有N型扩散层的区上形成开口部。而且，在衬底上涂敷含有硼(B)和作为寿命抑制剂的铂(Pt)这两者的液体源极，形成扩散源膜。其后，通过在非氧化气体介质中施加1000～1050℃的热处理，使硼(B)以及铂(Pt)从扩散源膜向衬底扩散。由于使用铂，存在的问题在于提高了扩散有N型杂质的区域的电阻率值。

另外，现有的PNP晶体管的制造方法中，在N型外延层上，作为集电极区域的P型扩散层在作为发射极区域的P型扩散层周围圆环状形成。利用该结构，能够对作为发射极区域的P型扩散层有效地配置作为集电极区域的P型扩散层。即，通过使基极区域的宽度变窄，能够提高横型PNP晶体管的电流放大率。相反，通过将低杂质浓度的N型外延层作为基极区域使用，在使横型PNP晶体管的电流放大率提得过高的情况下，能够通过扩大基极区域的宽度(发射极-集电极区域间的间隔距离)来适应。在这种情况的问题在于，横型PNP晶体管的器件尺寸就要变大。

发明内容

本发明是鉴于所述各种问题而构成的，提供一种半导体装置，其具有半导体衬底和形成于所述半导体衬底上的发射极区域、基极区域、集电极区域，在作为所述基极区域使用的半导体层中扩散钨。因此，在本发明中，能够利用扩散在半导体层上的钨调整基极电流值，不需要增加器件尺寸就能实现期望的电流放大率。

本发明的半导体装置包括包括第一导电类型的衬底、作为基极区域使用的第二导电类型外延层、第二导电类型埋入扩散层、作为基极引出区域使用的第二导电类型扩散层、作为发射极区域使用的第一导电类型扩散层、作为集电极区域使用的第一导电类型扩散层；其特征在于，在所述作为基极区域使用的第二导电类型外延层中扩散有钨。

优选地，所述衬底为单晶衬底；更优选地，所述衬底为单晶硅衬底。

优选地，所述晶体管还包括形成在基极区域上的绝缘层；更优选地，所述绝缘层为PGS膜。

优选地，所述晶体管还包括集电极、发射极和基极；更优选地，所述集电极、发射极和基极用铝合金形成；所述铝合金优选为Al-Si。

本发明中，在半导体装置的基极区域扩散钨。相比铂或者钼，钨的高能级使从发射极注入的空穴和存在于基极区域的许多载流子即电子再结合，从而能够提高横型PNP晶体管的电流放大率；同时能够降低因在形成半导体装置的生产线上的金属污染。

附图说明

图1为本发明的半导体装置的结构剖面图。

图2～7为本发明的半导体装置的制造方法中结构示意图。

具体实施方式

下面，参照附图1详细说明作为本发明之一实施例的半导体装置，图1为用于说明本发明一实施例的半导体装置的剖面图。

如图1所示，横型PNP晶体管1主要由P型单晶硅衬底3、作为基极区域使用的N型外延层4、N型埋入扩散层5、作为基极引出区域使用的N型扩散层6、作为发射极区域使用的P型扩散层7、作为集电极区域使用的P型扩散层8、9构成。

N型外延层4形成于P型单晶硅衬底3上。另外，在本实施例中，表示在衬底3上形成一层外延层4的情况，但并非仅局限于这种情况。例如也可以是只有衬底的情况，也可以是在衬底上层叠有多层外延层的情况。另外，衬底也可以是N型单晶体衬底。

N型埋入扩散层5跨衬底3和外延层4上而形成。而且，N型埋入扩散层5跨横型PNP型晶体管1的形成区域而形成。

N型扩散层6形成于外延层4上。而且，N型外延层4作为基极区域使用，N型扩散层6作为基极引出区域使用。