CN114267726A - 一种bjt半导体器件 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管)半导体器件。本申请提供一种BJT半导体器件，所述BJT半导体器件包括半导体基底，所述半导体基底包括：基区，所述基区上形成多晶硅场效应结构；发射区，所述发射极形成于所述多晶硅场效应结构周围的基区中；集电区，所述集电极包围在所述基区外；其中，所述多晶硅场效应结构与所述发射区电性连通。电性连通的所述多晶硅场效应结构与所述发射极，使得位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成电位差，所述电位差能够吸引所述基区中的多子杂质，降低所述基区中的寄生电阻。
Description
技术领域
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种BJT(Bipolar JunctionTransistor，双极结型晶体管)半导体器件。
背景技术
图1示出了相关技术中的BJT半导体器件的剖视结构示意图，从图1中可以看出，该BJT半导体器件包括三个区域，分别为发射区110、基区120和集电区130，三个区域引出的三个电极分别叫做发射极e、基极b和集电极c；发射区110与基区120间的PN结称为发射结101，基区120与集电区130间的PN结称为集电结102。
但是由于BJT半导体器件的基区120存在寄生电阻，使得基区电流在发射区110正下方的基区120部分横向流动，而在存在电阻的基区120部分产生压降，进而使得发射区110正下方基区120中各位置的电位不一致，发射结101边缘处的电位较高，发射结101中心电位较低，即发射结101周围边缘处的电流密度大，中心处的电流密度小。在发射区110面积较大的BJT中，电流主要集中在发射区110的周围一圏(如图1虚线框位置所示)，从而降低了BJT器件的电流放大系数。
发明内容
本申请提供了一种电压调整器，可以改善BJT器件发射极电流集边效应。
为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种BJT半导体器件，所述BJT半导体器件包括半导体基底，所述半导体基底包括：
基区，所述基区上形成多晶硅场效应结构；
发射区，所述发射极形成于所述多晶硅场效应结构周围的基区中；
集电区，所述集电极包围在所述基区外；
其中，所述多晶硅场效应结构与所述发射区电性连通。
可选地，电性连通的所述多晶硅场效应结构与所述发射极，使得位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成电位差，所述电位差能够吸引所述基区中的多子杂质，降低所述基区中的寄生电阻。
可选地，所述发射区的侧表面与所述多晶硅场效应结构下方的基区部分接触。
可选地，所述多晶硅场效应结构为封闭环形，位于封闭环形的所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成基区环部；
所述基区环部将所述发射区分隔为第一发射区部和第二发射区部；
所述第一发射区部为封闭环状，包围在所述基区环部外；
所述基区环部包围在所述第二发射区部外。
可选地，所述多晶硅场效应结构为条形；位于条形的所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成基区条部；
所述基区条部将所述发射区分隔为位于所述基区条部两侧的第一发射区部和第二发射区部。
可选地，所述多晶硅场效应结构可为螺旋形、井字形、十字形、田字形等类似结构中的任意一种，位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分的形状与所述多晶硅场效应结构的形状一致。
可选地，所述多晶硅场效应结构包括多个多晶硅场效应结构条；
多个多晶硅场效应结构条在所述基区上平行或交叉排布。
可选地，位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分，与其他基区部分连通。
可选地，所述发射区中多子杂质的导电类型与所述集电区中多子杂质的导电类型相同；
所述基区中多子杂质的导电类型与所述发射区中多子杂质的导电类型，以及所述基区中多子杂质的导电类型与所述集电区中多子杂质的导电类型相反。
本申请技术方案，至少包括如下优点：本申请通过电性连通的多晶硅场效应结构与发射极，使得位于多晶硅场效应结构下方的基区部分形成电位差，该电位差能够吸引其他基区部分中的多子杂质，降低基区中的寄生电阻，能够提高该BJT半导体器件的电流放大系数。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了相关技术中的BJT半导体器件的剖视结构示意图；
图2示出了本申请一实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图；
图3示出了图2的A-A向纵剖视结构示意图；
图4示出了本申请一其他实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图；
图5示出了本申请另一其他实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图2示出了本申请一实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图，图3示出了图2的A-A向纵剖视结构示意图。
结合图2和图3可以看出，该BJT半导体器件包括半导体基底200，该半导体基底200包括基区210、发射区220和集电区230。
该基区210的上表面外露，该基区210的上表面上形成多晶硅场效应结构240。本实施例中，该多晶硅场效应结构240为封闭环形。在本实施例中，该多晶硅场效应结构240包括直接与基区210上表面接触的栅氧层，以及设于该栅氧层上的多晶硅层。
该发射区220形成于该多晶硅场效应结构240周围的基区210中。本实施例中，该发射区220从基区210的上表面向下延伸。本实施例中，该发射区220的侧面与位于该多晶硅场效应结构240下方的基区210部分接触。
该集电区230包围在基区210外。本实施例中，该集电区230与基区210的底面和侧面接触。
其中，该多晶硅场效应结构240与发射区220电性连通。
本实施例中通过电性连通的多晶硅场效应结构与发射极，使得位于多晶硅场效应结构下方的基区部分形成电位差，该电位差能够吸引其他基区部分中的多子杂质，降低基区中的寄生电阻，能够提高该BJT半导体器件的电流放大系数。
继续参照图2和图3，本实施例中的多晶硅场效应结构240为封闭环形，从而位于封闭环形的该多晶硅场效应结构240下方的基区210部分形成基区环部211，该基区环部211为封闭环形。
该基区环部211将所述发射区220分隔为第一发射区部221和第二发射区部222。
该第一发射区部221为封闭环状，包围在所述基区环部211，与该基区环部211的外侧面接触。
该基区环部211包围在第二发射区部222外，该第二发射区部222与基区环部211的内侧面接触，该基区环部211与基区210的其他部分连为一体。
在其他实施例中，该多晶硅场效应结构240还可以为螺旋形或同心圆形，即该多晶硅场效应结构240可以包括多个多晶硅场效应环，相邻两个多晶硅场效应环之间相间隔。
位于该多晶硅场效应结构240下方的基区部分的形状与该多晶硅场效应结构240的形状一致。或者该多晶硅场效应结构240包括多个多晶硅场效应结构条241。
此外，该多晶硅场效应结构还可以包括多个多晶硅场效应结构条，多个多晶硅场效应结构条在所述基区上平行或交叉排布。
图4示出了本申请一其他实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图。
本实施例中的多晶硅场效应结构240包括两条多晶硅场效应结构条241，该两条多晶硅场效应结构条241十字交叉，使得该多晶硅场效应结构240形成十字形。
位于十字形的多晶硅场效应结构240下方的基区部分也形成十字形，该基区部分的形状与该多晶硅场效应结构240的形状一致。
发射区220围在该多晶硅场效应结构240外周的基区220中，通过离子注入形成。
该发射区220与位于多晶硅场效应结构240下方的基区部分的侧面接触。
该多晶硅场效应结构240中的每条多晶硅场效应结构条241的端部，与发射区220的外边缘之间形成一段距离。
图5示出了本申请另一其他实施例提供的BJT半导体器件的俯视结构示意图，从图5中可以看出，包括多个多晶硅场效应结构条241，多个多晶硅场效应结构条241交叉排布形成井字形。
该多晶硅场效应结构240中的每条多晶硅场效应结构条241的端部，与发射区220的外边缘之间形成一段距离。
对于图1至图5中任意一幅图中，位于多晶硅场效应结构240下方的基区部分，与其他基区部分连通。发射区220中多子杂质的导电类型与集电区230中多子杂质的导电类型相同，可以同为N型或者同为P型。基区210中多子杂质的导电类型与发射区220中多子杂质的导电类型，以及基区210中多子杂质的导电类型与集电区230中多子杂质的导电类型相反。在发射区220中多子杂质的导电类型与集电区230中多子杂质的导电类型同为N型时，该基区210中多子杂质的导电类型为P型；在发射区220中多子杂质的导电类型与集电区230中多子杂质的导电类型同为P型时，该基区210中多子杂质的导电类型为N型。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种BJT半导体器件，其特征在于，所述BJT半导体器件包括半导体基底，所述半导体基底包括：
基区，所述基区上形成多晶硅场效应结构；
发射区，所述发射极形成于所述多晶硅场效应结构周围的基区中；
集电区，所述集电极包围在所述基区外；
其中，所述多晶硅场效应结构与所述发射区电性连通。
2.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，电性连通的所述多晶硅场效应结构与所述发射极，使得位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成电位差，所述电位差能够吸引所述基区中的多子杂质，降低所述基区中的寄生电阻。
3.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述发射区的侧表面与所述多晶硅场效应结构下方的基区部分接触。
4.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述多晶硅场效应结构为封闭环形，位于封闭环形的所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成基区环部；
所述基区环部将所述发射区分隔为第一发射区部和第二发射区部；
所述第一发射区部为封闭环状，包围在所述基区环部外；
所述基区环部包围在所述第二发射区部外。
5.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述多晶硅场效应结构为条形；位于条形的所述多晶硅场效应结构下方的基区部分形成基区条部；
所述基区条部将所述发射区分隔为位于所述基区条部两侧的第一发射区部和第二发射区部。
6.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述多晶硅场效应结构为螺旋形、十字形、田字形中的任意一种，位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分的形状与所述多晶硅场效应结构的形状一致。
7.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述多晶硅场效应结构包括多个多晶硅场效应结构条；
多个多晶硅场效应结构条在所述基区上平行或交叉排布。
8.如权利要求1至7中任一项所述的BJT半导体器件，其特征在于，位于所述多晶硅场效应结构下方的基区部分，与其他基区部分连通。
9.如权利要求1所述的BJT半导体器件，其特征在于，所述发射区中多子杂质的导电类型与所述集电区中多子杂质的导电类型相同；
所述基区中多子杂质的导电类型与所述发射区中多子杂质的导电类型，以及所述基区中多子杂质的导电类型与所述集电区中多子杂质的导电类型相反。
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