本申請涉及半導(dǎo)體器件的，具體涉及一種環(huán)柵雙極性晶體管及其制造方法。

背景技術(shù)：

1、目前，雙極結(jié)晶體管（bjt）是一種三端半導(dǎo)體器件，由兩個(gè)能夠放大或放大信號(hào)的pn結(jié)組成。bjt是一種使用電子和空穴作為電荷載流子的晶體管，經(jīng)常作為電流控制設(shè)備進(jìn)行使用。

2、相關(guān)技術(shù)中，隨著半導(dǎo)體制程的發(fā)展，器件結(jié)構(gòu)越來越多樣化，引線需求也越來越豐富。而bjt的整體集成電路布局中多遵從通用設(shè)計(jì)進(jìn)行布置，在一定程度上會(huì)限制bjt的放置和布局設(shè)計(jì)選擇，影響器件的性能并造成版圖面積上的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題而提出了本申請，根據(jù)本申請的一方面，提供了一種環(huán)柵雙極性晶體管，包括：襯底，所述襯底包括沿第一方向相鄰設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)具有第一導(dǎo)電類型，所述第一阱區(qū)具有第二導(dǎo)電類型；第一環(huán)繞柵晶體管，所述第一環(huán)繞柵晶體管形成于所述第一阱區(qū)上；第二環(huán)繞柵晶體管，所述第二環(huán)繞柵晶體管形成于所述第一阱區(qū)上，所述第二環(huán)繞柵晶體管相對(duì)所述第一環(huán)繞柵晶體管沿所述第一方向更靠近所述第二阱區(qū)；其中，所述第一環(huán)繞柵晶體管以及所述第二環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極與所述第二阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同；第三環(huán)繞柵晶體管，所述第三環(huán)繞柵晶體管形成于所述第二阱區(qū)上，所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和/或與所述第一阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同；所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極與所述第一阱區(qū)之間形成第一pn結(jié)，所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)之間形成第二pn結(jié)，以形成第一雙極結(jié)晶體管。

2、示例性地，所述第一阱區(qū)上形成有多個(gè)所述第一環(huán)繞柵晶體管、多個(gè)所述第二環(huán)繞柵晶體管，所述第二阱區(qū)上形成有多個(gè)所述第三環(huán)繞柵晶體管，所述第三環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量小于所述第一環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量，并且大于所述第二環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量。

3、示例性地，所述第一環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量大于所述第二環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量的兩倍。

4、示例性地，所述第一環(huán)繞柵晶體管、所述第二環(huán)繞柵晶體管以及所述第三環(huán)繞柵晶體管均包括柵極電極和納米結(jié)構(gòu)，所述納米結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸，所述柵極電極沿與所述第一方向交叉的第二方向延伸，且包裹所述納米結(jié)構(gòu)。

5、示例性地，所述第一環(huán)繞柵晶體管和所述第二環(huán)繞柵晶體管之間形成有第一介電基柵，所述第一介電基柵位于所述第一阱區(qū)的表面上；所述第二環(huán)繞柵晶體管和所述第三環(huán)繞柵晶體管之間形成有第二介電基柵，所述第二介電基柵位于所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)的交界處。

6、示例性地，還包括互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件包括：第一互連構(gòu)件、第二互連構(gòu)件以及第三互連構(gòu)件；所述第一互連構(gòu)件分別連接所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極和漏極，所述第二互連構(gòu)件分別連接所述第二環(huán)繞柵晶體管的源極和漏極，所述第三互連構(gòu)件分別連接所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和漏極。

7、示例性地，還包括介電層，所述介電層形成于所述襯底的背面。

8、示例性地，還包括第一連接部件和第二連接部件，所述第一連接部件部分位于所述第一阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第一連接部件的第一端連接所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第一連接部件的第二端自所述介電層中露出；所述第二連接部件部分位于所述第二阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第二連接部件的第一端連接所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第二連接部件的第二端自所述介電層中露出。

9、根據(jù)本申請的另一方面，提供soi襯底，所述soi襯底包括依次設(shè)置的基底、介電層、器件層；在所述器件層中形成沿第一方向相鄰設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，所述第二阱區(qū)具有第一導(dǎo)電類型，所述第一阱區(qū)具有第二導(dǎo)電類型；在所述第一阱區(qū)上形成彼此間隔設(shè)置的第一環(huán)繞柵晶體管和第二環(huán)繞柵晶體管，所述第二環(huán)繞柵晶體管相對(duì)所述第一環(huán)繞柵晶體管沿所述第一方向更靠近所述第二阱區(qū)；其中，所述第一環(huán)繞柵晶體管以及所述第二環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極與所述第二阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同；在所述第二阱區(qū)上形成第三環(huán)繞柵晶體管，所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極與所述第一阱區(qū)的導(dǎo)電類型相同，其中，所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極或者漏極與所述第一阱區(qū)之間形成第一pn結(jié)，所述第一阱區(qū)和所述第二阱區(qū)之間形成第二pn結(jié)，以形成第一雙極結(jié)晶體管；去除所述基底。

10、示例性地，所述方法還包括形成第一連接部件和第二連接部件，所述第一連接部件部分位于所述第一阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第一連接部件的第一端連接所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第一連接部件的第二端自所述介電層中露出；所述第二連接部件部分位于所述第二阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第二連接部件的第一端連接所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第二連接部件的第二端自所述介電層中露出。

11、本申請中的環(huán)柵雙極性晶體管，在第一阱區(qū)和第二阱區(qū)上形成不同的晶體管，第一阱區(qū)和第二阱區(qū)具有不同的導(dǎo)電類型，通過第一環(huán)繞柵晶體管的源極或者漏極與第一阱區(qū)形成第一pn結(jié)，通過第一阱區(qū)和第二阱區(qū)形成第二pn結(jié)。本申請方案中在形成環(huán)繞柵晶體管時(shí)，通過阱區(qū)和晶體管的源漏極形成了雙極結(jié)晶體管，能夠減少器件面積的浪費(fèi)，提升集成電路的性能。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，所述第一阱區(qū)上形成有多個(gè)所述第一環(huán)繞柵晶體管、多個(gè)所述第二環(huán)繞柵晶體管，所述第二阱區(qū)上形成有多個(gè)所述第三環(huán)繞柵晶體管，所述第三環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量小于所述第一環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量，并且大于所述第二環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，所述第一環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量大于所述第二環(huán)繞柵晶體管的數(shù)量的兩倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，所述第一環(huán)繞柵晶體管、所述第二環(huán)繞柵晶體管以及所述第三環(huán)繞柵晶體管均包括柵極電極和納米結(jié)構(gòu)，所述納米結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸，所述柵極電極沿與所述第一方向交叉的第二方向延伸，且包裹所述納米結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，所述第一環(huán)繞柵晶體管和所述第二環(huán)繞柵晶體管之間形成有第一介電基柵，所述第一介電基柵位于所述第一阱區(qū)的表面上；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，還包括互連構(gòu)件，所述互連構(gòu)件包括：第一互連構(gòu)件、第二互連構(gòu)件以及第三互連構(gòu)件；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，還包括介電層，所述介電層形成于所述襯底的背面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)柵雙極性晶體管，其特征在于，還包括第一連接部件和第二連接部件，所述第一連接部件部分位于所述第一阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第一連接部件的第一端連接所述第一環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第一連接部件的第二端自所述介電層中露出；所述第二連接部件部分位于所述第二阱區(qū)中，部分位于所述介電層中，所述第二連接部件的第一端連接所述第三環(huán)繞柵晶體管的源極和/或漏極，所述第二連接部件的第二端自所述介電層中露出。

9.一種環(huán)柵雙極性晶體管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種環(huán)柵雙極性晶體管及其制造方法，方法包括：襯底，襯底包括沿第一方向相鄰設(shè)置的第一阱區(qū)和第二阱區(qū)，第二阱區(qū)具有第一導(dǎo)電類型，第一阱區(qū)具有第二導(dǎo)電類型；第一環(huán)繞柵晶體管，第一環(huán)繞柵晶體管形成于第一阱區(qū)上；第二環(huán)繞柵晶體管形成于第一阱區(qū)上，第二環(huán)繞柵晶體管相對(duì)第一環(huán)繞柵晶體管沿第一方向更靠近第二阱區(qū)；第三環(huán)繞柵晶體管，第三環(huán)繞柵晶體管形成于第二阱區(qū)上；第一環(huán)繞柵晶體管的源極或者漏極與第一阱區(qū)之間形成第一PN結(jié)，第一阱區(qū)和第二阱區(qū)之間形成第二PN結(jié)，以形成第一雙極結(jié)晶體管。本申請方案中的環(huán)柵雙極性晶體管，通過阱區(qū)和晶體管的源漏極形成了雙極結(jié)晶體管，能夠減少器件面積的浪費(fèi)，提升集成電路的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：陳浩宇,胡金節(jié),李孜旋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：榮芯半導(dǎo)體（寧波）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19