一种高压双极晶体管

摘要

本发明提供了一种高压双极晶体管，包括：N型硅衬底，并在所述N型硅衬底形成有源区和包含N型等电位环的场区；在所述场区的表面设置有氧化硅层，所述氧化硅层的外表面设置有半绝缘多晶硅层，所述半绝缘多晶硅层的外表面依次设置有第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层；在所述有源区的表面，设置有介电层，所述介电层的表面设置有第三氮化硅层；通过在半绝缘多晶硅层上设置第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层有效保护地半绝缘多晶硅层免受水分，同时，设置适当厚度的氧化硅层，保护硅表面免受这些污染物的侵害，最终，提高高压晶体管的产品良率。

权利要求

1.一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，高压双极晶体管包括：N型硅衬底，并在所述N型硅衬底形成有源区和包含N型等电位环的场区；

在所述场区的表面设置有氧化硅层，所述氧化硅层的外表面设置有半绝缘多晶硅层，所述半绝缘多晶硅层的外表面依次设置有第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层；

在所述有源区的表面，设置有介电层，所述介电层的表面设置有第三氮化硅层；

在所述有源区形成发射极、基极和集电极、N型等电位环；

所述氧化硅层的厚度范围的确定步骤如下：

获取所述高压双极晶体管的基本参数的基本信息，并将所述基本信息转换为统一存储格式，且判断格式转换后的基本信息与参数数据库中的信息格式是否一致；

若一致，利用所述转换后的基本信息，创建所述高压双极晶体管的第一模型；

否则，基于参数数据库中的信息格式，对所述将所述格式转换后的基本信息进行格式修正；

在所述第一模型下，设定所述氧化硅层的初始厚度，并设定所述高压双极晶体管各个部件的温度为第一预设温度，且获取在所述初始厚度及第一预设温度下，所述高压双极晶体管的反向电流；

基于预设的模拟测试模型，在带有加热工作台的探头控制单元上以脉冲模式对所述高压双极晶体管进行加热，直到达到第二预设温度，并在加热过程中，记录所述高压双极晶体管的反向电流值，以及在所述反向电流值对应的击穿电压值，并生成反向电流‑击穿电压变化对照表；

以所述高压双极晶体管的额定击穿电压为基准，利用所述反向电流‑击穿电压变化对照表，判断在所述氧化硅层的初始厚度下，所述高压双极晶体管是否随着反向电流的增加而引起的击穿电压漂移；

若是，改变所述氧化硅层的初始厚度，直到不发生击穿电压漂移；

否则，以所述初始厚度为基准，按照预设规则将所述初始厚度向两边逐渐扩展，获取不发生击穿电压漂移的上限范围和下限范围；

基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型，并建立传统高压双极晶体管的第二模型；

分别将所述第一模型、第二模型多次输入所述测试模型中，获取第一测试结果和第二测试结果；

对所述第一测试结果、第二测试结果进行特征提取，分别获取第一特征、第二特征；

获取预设的标准特征数据库，将所述第一特征、第二特征与所述标准特征数据库中的标准特征进行匹配；

确定满足匹配要求的第一特征、第二特征的数量，并基于所述数量分别确定在所述第一模型、第二模型下的产品良率；

基于所述上限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为上限值；

基于所述下限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为下限值；

基于所述上限值、下限值，确定所述氧化硅层的厚度范围。

2.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，利用标准热氧化、光刻和热扩散方法对所述N型硅衬底进行工艺处理，使得在所述N型硅衬底形成有源区和包含N型等电位环的场区。

3.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，在所述有源区形成发射极、基极和集电极和N型等电位环包括：通过光刻和刻蚀，确定发射极、基极和N型等电位环在所述有源区的位置，并基于所述位置，通过铝膜的淀积与随后的光刻与金属刻蚀，在所述有源区形成发射极，基极和N型等电位环，并利用钛、镍钒合金和银层在所述有源区的背面连续沉积形成集电极。

4.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，所述氧化硅层所述氧化硅层的厚度为0.5‑2.5nm。

5.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，所述介电层由硼和磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃形成。

6.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，所述第一氮化硅层、第二氮化硅层、第三氮化硅层的厚度为0.05‑0.2μm。

7.根据权利要求1所述的一种提高高压双极晶体管产品良率的生产方法，其特征在于，基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型包括：对待检测模型按照功能性进行划分，得到多个部分，并获取对各部分对应的功能，基于所述各部分对应的功能，生成对应的功能代码；

获取所述各个部分的功能之间的连接结构，并生成对应的连接代码；

基于所述各部分对应的功能以及功能之间的连接结构，生成对应的逻辑代码；

基于所述逻辑代码，将所述功能代码与所述连接代码进行融合得到动态文本；

基于所述待检测模型除氧化硅层厚度外的物理参数配置，确定底层环境，其中，所述底层环境包括器件形态，及所述器件形态上建立的标签；

基于所述标签，将所述动态文本接入所述底层环境中，生成第一成型模型；

以所述上限范围和下限范围为变量，设置变量控制集；

从所述标签中，确定所述氧化硅层在所述第一成型模型中的位置，并在所述位置引入变量接口，所述变量接口连接所述变量控制集，得到第二成型模型；

基于预测试结果确定测试所需的外部设置，对所述外部设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟外部设置；

基于所述标签，建立所述模拟外部设置与所述第二成型模型的第一连接，并在第一连接处设置模拟开关；

基于所述预测试结果，建立检测设置，对所述检测设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟检测设置；

基于所述模拟检测设置，对所述第二成型模型建立检测标签，并基于所述检测标签，建立所述拟检测设置与所述第二成型模型的第二连接，并在第二连接处设置自动数据收集记录模拟设置，得到测试模型；

其中，通过控制所述变量控制集实现测试。

说明书

一种高压双极晶体管

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术及其工艺制造领域，特别涉及一种高压双极晶体管。

背景技术

[0002] 已知的高压双极型晶体管包含硅衬底，该衬底中形成有源区和场区，并且在场区和有源区表面上形成多层钝化涂层，包括半绝缘多晶硅层、一层氧化硅，一层玻璃层，另外一层氧化硅层，并开窗口至到硅，形成发射极，基极和集电极的电极。

[0003] 但是，这种器件与工艺设计具有许多缺点。首先，存在吸附气体，化合物，有机污染物以及具有不可复制特性的天然氧化硅薄层会导致基极‑集电极结反向电压稳定性下降，尤其是在温度升高，反向电流增加和V器件产品良率较低的情况下。其次，氧化硅和一层玻璃层不能有效保护地半绝缘多晶硅层免受水分，活动离子和氧，氮，氢分子扩散的作用，这也会导致反向电压降低，反向电流增加，高压晶体管产品良率降低。

发明内容

[0004] 本发明提供一种高压双极晶体管，通过在半绝缘多晶硅层上设置第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层有效保护地半绝缘多晶硅层免受水分，同时，设置适当厚度的氧化硅层，保护硅表面免受这些污染物的侵害，最终，提高高压晶体管的产品良率。

[0005] 本发明提供一种高压双极晶体管，包括：N型硅衬底，并在所述N型硅衬底形成有源区和包含N型等电位环的场区；

[0006] 在所述场区的表面设置有氧化硅层，所述氧化硅层的外表面设置有半绝缘多晶硅层，所述半绝缘多晶硅层的外表面依次设置有第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层；

[0007] 在所述有源区的表面，设置有介电层，所述介电层的表面设置有第三氮化硅层；

[0008] 在所述有源区形成发射极、基极和集电极和N型等电位环。

[0009] 在一种可能实现的方式中，

[0010] 利用标准热氧化、光刻和热扩散方法对所述N型硅衬底进行工艺处理，使得在所述N型硅衬底形成有源区和包含N型等电位环的场区。

[0011] 在一种可能实现的方式中，

[0012] 所述第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层由通过依次沉积厚度为0.05‑0.2μm的氮化硅，厚度范围为0.6‑1.2μm的低熔点玻璃制成；

[0013] 其中，所述第一低熔点玻璃层中采用的低熔点玻璃为磷含量为2.0‑7.0WT％的磷硅酸盐玻璃；

[0014] 所述第二低熔点玻璃层中采用的低熔点玻璃为硼和磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃。

[0015] 在一种可能实现的方式中，

[0016] 在所述有源区形成发射极、基极和集电极和N型等电位环包括：

[0017] 通过光刻和刻蚀，确定发射极、基极和N型等电位环在所述有源区的位置，并基于所述位置，通过铝膜的淀积与随后的光刻与金属刻蚀，在所述有源区形成发射极，基极和N型等电位环，并利用钛、镍钒合金和银层在所述有源区的背面连续沉积形成集电极。

[0018] 在一种可能实现的方式中，

[0019] 所述氧化硅层所述氧化硅层的厚度为0.5‑2.5nm。

[0020] 在一种可能实现的方式中，

[0021] 所述介电层由硼和磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃形成。

[0022] 在一种可能实现的方式中，

[0023] 所述第一氮化硅层、第二氮化硅层、第三氮化硅层的厚度为0.05‑0.2μm。

[0024] 在一种可能实现的方式中，

[0025] 所述氧化硅层的厚度范围的确定步骤如下：

[0026] 获取所述高压双极晶体管的基本参数的基本信息，并将所述基本信息转换为统一存储格式，且判断格式转换后的基本信息与参数数据库中的信息格式是否一致；

[0027] 若一致，利用所述转换后的基本信息，创建所述高压双极晶体管的第一模型；

[0028] 否则，基于参数数据库中的信息格式，对所述将所述格式转换后的基本信息进行格式修正；

[0029] 在所述第一模型下，设定所述氧化硅层的初始厚度，并设定所述高压双极晶体管各个部件的温度为第一预设温度，且获取在所述初始厚度及第一预设温度下，所述高压双极晶体管的反向电流；

[0030] 基于预设的模拟测试模型，在带有加热工作台的探头控制单元上以脉冲模式对所述高压双极晶体管进行加热，直到达到第二预设温度，并获取在加热过程中，记录所述高压双极晶体管的反向电流值，以及在所述反向电流值对应的击穿电压值，并生成反向电流‑击穿电压变化对照表；

[0031] 以所述高压双极晶体管的额定击穿电压为基准，利用所述反向电流‑击穿电压变化对照表，判断在所述氧化硅层的初始厚度下，所述高压双极晶体管的是否随着反向电流的增加而引起的击穿电压漂移；

[0032] 若是，改变所述氧化硅层的初始厚度，直到不发生击穿电压漂移；

[0033] 否则，以所述初始厚度为基准，按照预设规则将所述初始厚度向两边逐渐扩展，获取不发生击穿电压漂移的上限范围和下限范围；

[0034] 基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型，并建立传统高压双极晶体管的第二模型；

[0035] 分别将所述第一模型、第二模型多次输入所述测试模型中，获取第一测试结果和第二测试结果；

[0036] 对所述第一测试结果、第二测试结果进行特征提取，分别获取第一特征、第二特征；

[0037] 获取预设的标准特征数据库，将所述第一特征、第二特征与所述标准特征数据库中的标准特征进行匹配；

[0038] 确定满足匹配要求的第一特征、第二特征的数量，并基于所述数量分别确定在所述第一模型、第二模型下的产品良率；

[0039] 基于所述上限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为上限值；

[0040] 基于所述下限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为下限值；

[0041] 基于所述上限值、下限值，确定所述氧化硅层的厚度范围。

[0042] 在一种可能实现的方式中，

[0043] 基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型包括：

[0044] 对待检测模型按照功能性进行划分，得到多个部分，并获取对各部分对应的功能，基于所述各部分对应的功能，生成对应的功能代码；

[0045] 获取所述各个部分的功能之间的连接结构，并生成对应的连接代码；

[0046] 基于所述各部分对应的功能以及功能之间的连接结构，生成对应的逻辑代码；

[0047] 基于所述逻辑代码，将所述功能代码与所述连接代码进行融合得到动态文本；

[0048] 基于所述待检测模型除氧化硅层厚度外的物理参数配置，确定底层环境，其中，所述底层环境包括器件形态，及所述器件形态上建立的标签；

[0049] 基于所述标签，将所述动态文本接入所述底层环境中，生成第一成型模型；

[0050] 以所述上限范围和下限范围为变量，设置变量控制集；

[0051] 从所述标签中，确定所述氧化硅层在所述初步成型模型中的位置，并在所述位置引入变量接口，所述变量接口连接所述变量控制集，得到第二成型模型；

[0052] 基于预测试结果确定测试所需的外部设置，对所述外部设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟外部设置；

[0053] 基于所述标签，建立所述模拟外部设置与所述第二成型模型的第一连接，并在第一连接处设置模拟开关；

[0054] 基于所述预测试结果，建立检测设置，对所述检测设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟检测设置；

[0055] 基于所述模拟检测设置，对所述第二成型模型建立检测标签，并基于所述检测标签，建立所述拟检测设置与所述第二成型模型的第二连接，并在第二连接处设置自动数据收集记录模拟设置，得到测试模型；

[0056] 其中，通过控制所述变量控制集实现测试。

[0057] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0058] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0059] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0060] 图1为本发明实施例中一种高压双极晶体管的横截面图。

[0061] 图中：

[0062] 1、N型硅衬底；2、发射极；3、基极；4、集电极；5、介电层；6、第三氮化硅层；7、第二氮化硅层；8、第二低熔点玻璃层；9、第一低熔点玻璃层；10、第一氮化硅层；11、半绝缘多晶硅层；12、氧化硅层；13、N型等电位环；14、有源区；15、场区。

具体实施方式

[0063] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0064] 实施例1

[0065] 本发明实施例提供一种高压双极晶体管，如图1所示，包括：N型硅衬底1，并在所述N型硅衬底1形成有源区14和包含N型等电位环13的场区15；

[0066] 在所述场区15的表面设置有氧化硅层12，所述氧化硅层的外表面设置有半绝缘多晶硅层11，所述半绝缘多晶硅层11的外表面依次设置有第一氮化硅层10、第一低熔点玻璃层9、第二低熔点玻璃层8、第二氮化硅层7；

[0067] 在所述有源区14的表面，设置有介电层5，所述介电层5的表面设置有第三氮化硅层6；

[0068] 在所述有源区形成发射极2、基极3、集电极4和N型等电位环13。

[0069] 在该实施例中，将半绝缘多晶硅层用作电阻场板，可确保反向偏置电压在基极和等电位环之间的场区中均匀分布，并且避免了在半绝缘多晶硅层与硅的界面处电荷的累积。

[0070] 在该实施例中，所述高压双极晶体管的制作过程如下：在N型硅衬底上，通过标准的热氧化、光刻和热扩散方法分别形成有源区和场区的p型和n型区域以及等电位环，然后，在100‑110°C温度下，依次采用硫酸和过氧化氢溶液，过氧化物溶液与硫酸和过氧化氢的溶液对晶片进行化学氧化处理，形成一层化学氧化硅层，淀积半绝缘多晶硅层，用化学气相沉积法形成一层氮化硅，磷硅酸盐玻璃作为低熔点玻璃的第一层，之后，使用光刻技术进行蚀刻，将氧化硅和等电位环的表面局部去除。然后通过化学气相沉积法淀积形成低熔点玻璃的第二层，与第一次低熔点玻璃不同的是采用硼磷硅酸盐玻璃，然后，使用光刻与蚀刻工艺在硅上形成窗口，并且在有源区的表面上形成介电层，生长氮化硅层，下一步通过光刻与刻蚀定位晶体管的发射极，基极与等电位环。最后，通过铝膜的淀积与随后的光刻与金属刻蚀，在器件形成发射极，基极和等电位环的电极。由钛、镍钒合金和银层在晶片的背面连续沉积形成集电极。

[0071] 上述设计方案的工作原理是：在衬底上形成有源区的基极‑发射极PN结，确定高压晶体管的主要电参数，例如：饱和模式下的直流增益，发射极‑基极，发射极‑集电极，及集电极‑基极的反向电压和反向电流，发射极‑基极，发射极‑集电极的正向电压，等。同时，在基极‑集电极结的耗尽层到达表面，即所谓的场区处的距离，即基极的外边界与等电位环之间的距离决定了集电极‑发射极和集电极‑基极的反向电压最大值。氧化硅层保护硅表面免受吸附的气体，化合物和有机污染物的侵害。沉积在氧化硅层顶部的电阻率为至 到0hm×cm的半绝缘多晶硅层由于隧穿电导率而与硅表面电接触，这是因为氧化硅
的厚度相对较小。半绝缘多晶硅层被用作电阻场板，在场区中提供反向偏置电势的均匀分布，在半绝缘多晶硅层没有内置的电荷状态，并且在高压晶体管的基极‑集电极p‑n结的反向偏置下，提供了对注入电荷的有效吸收。因此，在这种情况下，高压晶体管的电流‑电压特性将主要由p‑n结的参数确定，而不由高压晶体管表面上的电荷转移过程确定。淀积在半绝缘多晶硅层顶部的氮化硅层可有效防止水分，移动离子以及氧，氮和氢分子的扩散，而依次淀积磷硅酸盐玻璃与硼磷硅酸盐玻璃层则对功率器件提供了额外的保护，以防止水分，活动离子以及氧，氮，氢分子扩散到多层钝化高压晶体管涂层的下层。低熔点玻璃中磷的存在会产生碱金属离子的陷阱，并且还部分补偿了氮化硅层引入的残余机械应力。

[0072] 将硼引入到含磷低熔点玻璃的组成中，可以得到第二低熔点玻璃层，该第二低熔点玻璃层在经热处理回流后可使器件拓扑浮雕结构平面化。有源区表面的介电层，由与第二低熔点玻璃层相同工艺形成，提供了对发射极基区p‑n结的保护，使其免受外部环境的影响，并在这些区域形成介电隔离。氮化硅层作为多层钝化涂层的下层提供了抵抗外部环境的额外保护，并补偿了氮化硅层所引入的机械应力。发射极，基极和集电极的电极与高压晶体管的相应区域形成欧姆接触，并有可能将晶体安装在壳体中。等电位环形电极确保电阻场板的高效运行，确保其在整个区域内的电势均衡。

[0073] 上述设计方案的有益效果是：通过在半绝缘多晶硅层上设置第一氮化硅层、第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层、第二氮化硅层有效保护地半绝缘多晶硅层防止水分、移动离子以及氧，氮，氢分子的扩散，保护击穿电压，同时，设置适当厚度的氧化硅层，保护硅表面免受这些污染物的侵害，保持所述高压晶体管的稳定性，最终，提高高压晶体管的产品良率。

[0074] 实施例2

[0075] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，利用标准热氧化、光刻和热扩散方法对所述N型硅衬底1进行工艺处理，使得在所述N型硅衬底1形成有源区14和包含N型等电位环13的场区15。

[0076] 上述设计方案的有益效果是：通过对所述N型硅衬底进行工艺处理，为所述晶体管中P极和N极的设置提供了基础。

[0077] 实施例3

[0078] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，所述第一低熔点玻璃层9、第二低熔点玻璃层8由通过依次沉积厚度为0.05‑0.2μm的氮化硅，厚度范围为0.6‑1.2μm的低熔点玻璃制成；

[0079] 其中，所述第一低熔点玻璃层9中采用的低熔点玻璃为磷含量为2.0‑7.0WT％的磷硅酸盐玻璃；

[0080] 所述第二低熔点玻璃层8中采用的低熔点玻璃为硼和磷的总含量为8.0‑10.0wt％。磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃。

[0081] 在该实施例中，所述第一低熔点玻璃层中磷硅酸盐玻璃中磷含量和厚度的选择十分重要，当第一低熔点玻璃层的磷含量小于2.0wt％时。该层显示了机械应力增加的趋势，这降低了保护薄膜层的质量并降低了高压晶体管产品良率。当第一低熔点玻璃层的磷含量大于7.0wt％时，当与大气中的水分相互作用时，会形成磷酸，导致腐蚀和金属化失效，并降低高压晶体管产品良率。当第一低熔点玻璃层的厚度小于0.6μm时，将不能保护薄膜层对水分扩散的影响，而采用厚度大于1.2μm的磷硅酸盐玻璃，在成本上不合理。

[0082] 上述设计方案的有益效果是：通过对第一低熔点玻璃层选取合适的磷含量和厚度，形成额外的保护以防止水分扩散到下面的层，并排除污染物进入氮化硅表面，提高高压晶体管的产品良率，其次，硼和磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％，将提供额外的优势高压晶体管拓扑浮雕结构的平面化，这有利于光刻并且使得金属更均匀地沉积，从而最终提高高压晶体管产品良率。

[0083] 实施例4

[0084] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，在所述有源区14形成发射极2、基极3和集电极4和N型等电位环13包括：

[0085] 通过光刻和刻蚀，确定发射极、基极和N型等电位环在所述有源区的位置，并基于所述位置，通过铝膜的淀积与随后的光刻与金属刻蚀，在所述有源区形成发射极，基极和N型等电位环，并利用钛、镍钒合金和银层在所述有源区的背面连续沉积形成集电极。

[0086] 上述设计方案的有益效果是：通过对所述N型硅衬底进行工艺处理，确定并设置晶体管的发射极、基极和集电极，保证了高压晶体管的形成。

[0087] 实施例5

[0088] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，所述氧化硅层12的厚度为0.5‑2.5nm。

[0089] 上述设计方案的有益效果是：在硅表面形成厚度为0.5‑2.5nm的氧化硅层可以保护场区对应的硅表面免受污染物的侵害，而通过氧化硅层的隧道效应而保持了半绝缘多晶硅层与硅的电接触，并且从电荷状态的排放的角度确保了半绝缘多晶硅层的高效运行，从而保证了高压晶体管的产品良率。

[0090] 实施例6

[0091] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，所述介电层5由磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃形成。

[0092] 上述设计方案的有益效果是：通过设置介电层由磷的总含量为8.0‑10.0wt％，磷含量为3.0‑5.0wt％的硼磷硅酸盐玻璃形成，提供额外的优势高压晶体管拓扑浮雕结构的平面化，这有利于光刻并且使得金属更均匀地沉积，从而最终提高高压晶体管产品良率。

[0093] 实施例7

[0094] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，其特征在于，所述第一氮化硅层10、第二氮化硅层7、第三氮化硅层6的厚度为0.05‑0.2μm。

[0095] 在该实施例中，当第一氮化硅层、第二氮化硅层的厚度小于0.05μm时，不能提供对半绝缘多晶硅层的有效保护以防止水分，移动离子以及氧，氮，氢分子的扩散，这导致击穿电压降低，漏电流的增加，并导致高压晶体管产品良率降低。当第三氮化硅层的厚度大于0.2μm时，在结构中将观察到显著的内部机械应力，由于第一低熔点玻璃层和第二低熔点玻璃层的破裂而导致钝化层的连续性破坏，从而引起高压晶体管性能的下降。

[0096] 上述设计方案的有益效果是：所述第一氮化硅层为所述半绝缘多晶硅层提供了有效的保护，使其免受水分、活动离子以及氧、氮和氢分子的扩散的影响，保护电物理性质不被改变，所述第二氮化硅保护层和第三氮化硅保护层用来补偿在氮化硅和低熔点玻璃曾之间的界面处由于热线性膨胀系数的差异产生的机械应力，两者的综合效应，使得高压晶体管的产品良率进一步提高。

[0097] 实施例8

[0098] 基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，所述氧化硅层12的厚度范围的确定步骤如下：

[0099] 获取所述高压双极晶体管的基本参数的基本信息，并将所述基本信息转换为统一存储格式，且判断格式转换后的基本信息与参数数据库中的信息格式是否一致；

[0100] 若一致，利用所述转换后的基本信息，创建所述高压双极晶体管的第一模型；

[0101] 否则，基于参数数据库中的信息格式，对所述将所述格式转换后的基本信息进行格式修正；

[0102] 在所述第一模型下，设定所述氧化硅层12的初始厚度，并设定所述高压双极晶体管各个部件的温度为第一预设温度，且获取在所述初始厚度及第一预设温度下，所述高压双极晶体管的反向电流；

[0103] 基于预设的模拟测试模型，在带有加热工作台的探头控制单元上以脉冲模式对所述高压双极晶体管进行加热，直到达到第二预设温度，并获取在加热过程中，记录所述高压双极晶体管的反向电流值，以及在所述反向电流值对应的击穿电压值，并生成反向电流‑击穿电压变化对照表；

[0104] 以所述高压双极晶体管的额定击穿电压为基准，利用所述反向电流‑击穿电压变化对照表，判断在所述氧化硅层12的初始厚度下，所述高压双极晶体管的是否随着反向电流的增加而引起的击穿电压漂移；

[0105] 若是，改变所述氧化硅层12的初始厚度，直到不发生击穿电压漂移；

[0106] 否则，以所述初始厚度为基准，按照预设规则将所述初始厚度向两边逐渐扩展，获取不发生击穿电压漂移的上限范围和下限范围；

[0107] 基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型，并建立传统高压双极晶体管的第二模型；

[0108] 分别将所述第一模型、第二模型多次输入所述测试模型中，获取第一测试结果和第二测试结果；

[0109] 对所述第一测试结果、第二测试结果进行特征提取，分别获取第一特征、第二特征；

[0110] 获取预设的标准特征数据库，将所述第一特征、第二特征与所述标准特征数据库中的标准特征进行匹配；

[0111] 确定满足匹配要求的第一特征、第二特征的数量，并基于所述数量分别确定在所述第一模型、第二模型下的产品良率；

[0112] 基于所述上限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为上限值；

[0113] 基于所述下限范围，选取在所述第一模型下的产品良率与第二模型下的产品良率的比值最大所对应的取值，作为下限值；

[0114] 基于所述上限值、下限值，确定所述氧化硅层12的厚度范围。

[0115] 在该实施例中，所述高压双极晶体管的基本参数的基本信息包括晶体管的规格、器件功率，击穿电压，开关频率，关断电流，特征频率。

[0116] 在该实施例中，所述第一模型为所述高压双极晶体管的模拟模型。

[0117] 在该实施例中，所述击穿电压漂移是指晶体管的击穿电压随着反向电流的增加出现大于额定击穿电压的情况。

[0118] 在该实施例中，所述反向电流是指在PN结在规定的温度和最高反向电压作用下，流过晶体管的反向电流。

[0119] 在该实施例中，所述第一特征、第二特征为多个。

[0120] 在该实施例中，若所述氧化硅层12的初始厚度小于0.5nm，则改变所述氧化硅层的初始厚度为增加初始厚度，若所述氧化硅层的初始厚度大于2.5nm，则改变所述氧化硅层的初始厚度为减小初始厚度。

[0121] 在该实施例中，所述测试模型为以改变所述氧化硅层的厚度在上限范围和下限范围内，得到所述第一模型、第二模型对应的晶体管的击穿电压、开关频率、关断电流、反向电流等用来表现晶体管产品良率的参数。

[0122] 在该实施例中，所述第一特征、第二特征包括在测试模型下，晶体管的击穿电压、开关频率、关断电流、反向电流等用来表现晶体管产品良率的参数。

[0123] 在该实施例中，所述传统高压双极晶体管与本发明的高压双极晶体管的区别为传统高压双极晶体管没有第一低熔点玻璃层、第二低熔点玻璃层。

[0124] 在该实施例中，满足匹配要求的第一特征、第二特征的为合格，否则为不合格，产品良率为合格占全部的比值。

[0125] 上述设计方案的有益效果是：通过对所述高压双极晶体管模拟测试，对高压双极晶体管的基本参数的基本信息进行格式转换，保证参数信息能够准确的体现在第一模型中，从而保证模拟测试的准确性，在模拟测试过程中，以是否发生击穿电压漂移、以及测试晶体管的产品良率为测试指标，确定最终选取氧化硅层的厚度范围满足要求，使得氧化硅层可以保护场区对应的硅表面免受污染物的侵害，而通过氧化硅层的隧道效应而保持了半绝缘多晶硅层与硅的电接触，并且从电荷状态的排放的角度确保了半绝缘多晶硅层的高效运行。

[0126] 实施例9

[0127] 基于实施例8的基础上，本发明实施例提供一种高压双极晶体管，基于所述上限范围和下限范围，建立测试模型包括：

[0128] 对待检测模型按照功能性进行划分，得到多个部分，并获取对各部分对应的功能，基于所述各部分对应的功能，生成对应的功能代码；

[0129] 获取所述各个部分的功能之间的连接结构，并生成对应的连接代码；

[0130] 基于所述各部分对应的功能以及功能之间的连接结构，生成对应的逻辑代码；

[0131] 基于所述逻辑代码，将所述功能代码与所述连接代码进行融合得到动态文本；

[0132] 基于所述待检测模型除氧化硅层12厚度外的物理参数配置，确定底层环境，其中，所述底层环境包括器件形态，及所述器件形态上建立的标签；

[0133] 基于所述标签，将所述动态文本接入所述底层环境中，生成第一成型模型；

[0134] 以所述上限范围和下限范围为变量，设置变量控制集；

[0135] 从所述标签中，确定所述氧化硅层12在所述初步成型模型中的位置，并在所述位置引入变量接口，所述变量接口连接所述变量控制集，得到第二成型模型；

[0136] 基于预测试结果确定测试所需的外部设置，对所述外部设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟外部设置；

[0137] 基于所述标签，建立所述模拟外部设置与所述第二成型模型的第一连接，并在第一连接处设置模拟开关；

[0138] 基于所述预测试结果，建立检测设置，对所述检测设置进行解析，根据解析结果生成对应的模拟检测设置；

[0139] 基于所述模拟检测设置，对所述第二成型模型建立检测标签，并基于所述检测标签，建立所述拟检测设置与所述第二成型模型的第二连接，并在第二连接处设置自动数据收集记录模拟设置，得到测试模型；

[0140] 其中，通过控制所述模拟开关、以及控制所述变量控制集实现测试。

[0141] 在该实施例中，所述待检测模型以第一模型、第二模型为参考。

[0142] 在该实施例中，所述物理参数配置包括晶体管的外形参数、部件规格参数。

[0143] 在该实施例中，所述外部设置例如可以是温度设置、外加电压设置。

[0144] 在该实施例中，所述检测设置例如可以是反向电流检测、击穿电压检测。

[0145] 上述设计方案的有益效果是：通过获取功能代码、连接代码、逻辑代码保证了生成测试模型的准确性和部件之间的连贯性，通过建立外部设置、检测设置、数据记录设置形成完整的测试模型，通过控制所述变量控制集实现测试，方便了测试的操作，并保证了测试的准确性，得到晶体管准确的产品良率，为氧化硅层12厚度的确定提供数据基础。

[0146] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。