[发明专利]一种纵向高压双极结型晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种纵向高压双极结型晶体管，其特征在于，包括P型衬底（100）、N型埋层（101）、P型埋层（102）、N型外延层（103）、N型重掺杂发射区（104）、P型隔离穿透区（105）、N型穿通区（106）、P型基区（107）、N型重掺杂集电区（108）、预氧层（109）、场氧层（110）、TEOS金属前介质层（111）、发射区金属（112）、集电极金属（114）和基极金属（113）；

所述N型埋层（101）位于P型衬底（100）上表面的中心位置；

所述P型埋层（102）位于P型衬底（100）上表面的两端位置；

所述N型外延层（103）位于N型埋层（101）之上，所述N型外延层（103）与P型衬底（100）、N型埋层（101）和P型埋层（102）相接触；

所述P型隔离穿透区（105）与N型外延层（103）的两端相接触，所述P型隔离穿透区（105）的底部与P型埋层（102）的顶部相连；

所述N型穿通区（106）位于N型埋层（101）上表面的左端，所述N型穿通区（106）的底部与N型埋层（101）的顶部相连；

所述N型重掺杂集电区（108）位于N型穿通区（106）上表面的中间位置；

所述P型基区（107）位于N型外延层（103）上表面的中间位置；

所述N型重掺杂发射区（104）位于P型基区（107）之内的右端位置；

所述场氧层（110）位于N型穿通区（106）上表面的左端外侧位置、穿通区（106）和P型基区（107）之间的上表面位置、P型基区（107）上表面右端外侧位置；

所述预氧层（109）位于N型外延层（103）之上的场氧层（110）之间的位置；

所述TEOS金属前介质层（111）覆盖在整个器件表面的未开接触孔的位置；所述接触孔分别位于P型基区（107）之内左侧、N型穿通区（106）之内、N型重掺杂发射区（104）之内；所述接触孔与P型基区（107）、N型重掺杂集电区（108）和N型重掺杂发射区（104）相接触；

所述基极金属（113）位于P型基区（107）内左侧的接触孔中；所述基极金属（113）与P型基区（107）和TEOS金属前介质层（111）相接触；所述基极金属（113）靠近集电区一侧的边缘金属尺寸为P型基区（107）结深的1～5倍；

所述集电极金属（114）位于N型重掺杂集电区（108）内的接触孔中；所述集电极金属（114）与N型重掺杂集电区（108）和TEOS金属前介质层（111）相接触；所述N型重掺杂集电区（108）的边缘金属尺寸不超出N型重掺杂集电区（108）；

所述发射区金属（112）位于N型重掺杂发射区（104）内的接触孔中；所述发射区金属（112）与N型重掺杂发射区（104）和TEOS金属前介质层（111）相接触；所述发射区金属（112）的走线通过远离集电区一端引出。

2.根据权利要求1所述的一种纵向高压双极结型晶体管，其特征在于：所述P型衬底（100）和N型外延层（103）的材料包括体硅、碳化硅、砷化镓、磷化铟或锗硅。

3.根据权利要求1所述的一种纵向高压双极结型晶体管，其特征在于：晶体管能够是纵向的NPN，还能够是纵向的PNP器件。

4.一种针对权利要求1所述纵向高压双极结型晶体管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）提供P型衬底（100），生长氧化层；

2）一次光刻，光刻刻蚀去胶后，生长氧化层，进行N型埋层（101）注入；

3）二次光刻，光刻刻蚀去胶后，生长氧化层，进行P型埋层（102）注入；

4）生长N型外延层（103），热生长氧化层；

5）三次光刻，光刻后在N型外延层（103）的元胞两端进行N型穿通区（106）扩散，生长氧化层；

6）四次光刻，在器件两端进行P型隔离穿透区（105）注入，LP（低压）淀积SiN（氮化硅）；

7）五次光刻，光刻SiN后，注入N型杂质，生长氧化层；

8）剥离残余SiN，生长氧化层；

9）六次光刻，光刻后进行P型基区（107）注入；

10）七次光刻，光刻后进行N型重掺杂集电区（108）和N型重掺杂发射区（104）注入；

11）LP淀积TEOS（液态源形成的氧化层）；

12）七次光刻，刻蚀出接触孔，所述接触孔位于P型基区（107）之内和N型穿通区（106）中间；

13）金属淀积，八次光刻、反刻铝；

14）合金，钝化；

15）九次光刻，刻蚀出压焊点；

16）低温退火后，进行硅片初测、切割、装架、烧结和封装测试。