高壓jfet器件及工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓JFET器件，在P型襯底中具有N型深阱，在剖視角度上,N型深阱之上為場(chǎng)氧，場(chǎng)氧兩端分別為JFET的源區(qū)和漏區(qū)，場(chǎng)氧之上覆蓋多晶硅場(chǎng)板；所述N型深阱分為第一N型深阱及第二N型深阱兩段，第一N型深阱中包含有JFET的源區(qū)，第二N型深阱中包含有JFET的漏區(qū)以及P型注入層；第一N型深阱和第二N型深阱相互獨(dú)立；在第一N型深阱與第二N型深阱之間具有P阱，所述P阱與兩個(gè)N型深阱均有重疊；在第一N型深阱與第二N型深阱之間同時(shí)還具有P型注入層，且此P型注入層位于P阱內(nèi)的正下方，與第一N型深阱和第二N型深阱也均有重疊。本發(fā)明JFET器件能實(shí)現(xiàn)夾斷電壓可調(diào)，同時(shí)還具備較高的擊穿電壓。本發(fā)明還公開(kāi)了所述高壓JFET器件的工藝方法。
【專利說(shuō)明】
高壓JFET器件及工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別是指一種高壓JFET器件。本發(fā)明還涉及所述高壓JFET器件的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐壓500V的LDMOS既具有分立器件高壓大電流特點(diǎn)，又汲取了低壓集成電路高密度智能邏輯控制的優(yōu)點(diǎn)，單芯片實(shí)現(xiàn)原來(lái)多個(gè)芯片才能完成的功能，大大縮小了面積，降低了成本，提高了能效，符合現(xiàn)代電力電子器件小型化、智能化、低能耗的發(fā)展方向。搭載在該平臺(tái)上的500V JFET作為驅(qū)動(dòng)電路的重要器件，其擊穿電壓作為衡量500V JFET的關(guān)鍵參數(shù)而顯得尤為重要。
[0003]常規(guī)500V JFET器件結(jié)構(gòu)如圖1所示，位于場(chǎng)氧103下的P阱104與其下方的Ptop層105a(或稱為P型注入層105a、105b，下同)作為JFET的柵極，源端107b和漏端107a分別由位于場(chǎng)氧103左右兩側(cè)的N型重?fù)诫s區(qū)構(gòu)成，體內(nèi)的P型注入層105b起到提高擊穿電壓的作用，其擊穿電壓要求在600V以上。實(shí)測(cè)其夾斷電壓僅為40V，因?yàn)樽鳛镴FET柵極的P阱104全部位于場(chǎng)氧103之下，與有源區(qū)下的P阱相比濃度有所下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高壓JFET器件，其夾斷電壓可調(diào)，同時(shí)具有較尚的擊穿電壓。
[0005]本發(fā)明還要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供所述高壓JFET器件的工藝方法。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的高壓JFET器件，在P型襯底中具有N型深阱，在剖視角度上，N型深阱之上為場(chǎng)氧，場(chǎng)氧兩端分別為JFET的源區(qū)和漏區(qū)，場(chǎng)氧之上覆蓋多晶硅場(chǎng)板；
[0007]所述N型深阱分為第一 N型深阱及第二 N型深阱兩段，第一 N型深阱中包含有JFET的源區(qū)，第二N型深阱中包含有JFET的漏區(qū)以及P型注入層;第一N型深阱和第二N型深阱相互獨(dú)立，之間間隔一定距離;在第一N型深阱與第二N型深阱之間具有P阱，所述P阱與第一N型深阱和第二 N型深阱均有重疊;在第一 N型深阱與第二 N型深阱之間同時(shí)還具有P型注入層，且此P型注入層位于P阱內(nèi)的正下方，與第一 N型深阱和第二 N型深阱也均有重疊。
[0008]所述的第一 N型深阱和第二 N型深阱之間間距為2?6μπι。
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的高壓JFET器件的工藝方法，包含的步驟為:
[0010]步驟I，在P型襯底上通過(guò)離子注入形成兩個(gè)獨(dú)立的第一及第二N型深阱；
[0011]步驟2，有源區(qū)光刻打開(kāi)場(chǎng)氧區(qū)域，形成場(chǎng)氧；
[0012]步驟3，光刻定義阱注入?yún)^(qū)域，離子注入形成P阱；
[0013]步驟4，在場(chǎng)氧下方進(jìn)行離子注入形成P型注入層；
[0014]步驟5，淀積多晶硅層并刻蝕，在場(chǎng)氧上形成多晶硅場(chǎng)板；
[0015]步驟6，離子注入形成JFET器件的源區(qū)及漏區(qū)；
[0016]步驟7，淀積層間介質(zhì)，制作接觸孔，淀積金屬形成引出。
[0017]所述步驟I中，離子注入形成兩個(gè)獨(dú)立的第一及第二N型深阱，之間間距為2?6μπι。
[0018]所述步驟3中，P阱位于第一N型深阱與第二N型深阱之間，兩側(cè)均與N型深阱形成重置區(qū)。
[0019]所述步驟4中，P型注入層分為兩段，其中一段位于N型深阱之間的P阱內(nèi)正下方，兩端分別連接第一 N型深阱與第二 N型深阱；另一段P型注入層位于第二 N型深阱內(nèi)部。
[0020]本發(fā)明所述的高壓JFET器件，將N型深阱分為兩部分注入，在兩N型深阱之間形成P阱及P型注入層，分段的N型深阱可以降低P阱靠源區(qū)一側(cè)的N型雜質(zhì)濃度，從而降低夾斷電壓，同時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)兩N型深阱的間距來(lái)調(diào)節(jié)夾斷電壓。P型注入層同樣分為兩部分，位于第二 N型深阱中的P型注入層能提高器件的擊穿電壓。本發(fā)明所述的高壓JFET器件的工藝方法，簡(jiǎn)單易于實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]圖1是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高壓JFET器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2?8是本發(fā)明高壓JFET器件的工藝步驟示意圖。
[0023]圖9是本發(fā)明工藝步驟流程圖。
[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0025]101 — P型襯底，102—N型深阱，103—場(chǎng)氧，104—P阱，105a、105b—P型注入層(ΡΤ0Ρ層)，106—多晶硅場(chǎng)板，107a—N型重?fù)诫s區(qū)(漏區(qū))，107b—N型重?fù)诫s區(qū)(源區(qū))，108 一金屬。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明所述的高壓JFET器件，如圖8所示，在P型襯底101中具有N型深阱102，在剖視角度上，N型深阱102之上為場(chǎng)氧103，場(chǎng)氧103兩端分別為JFET的源區(qū)107b和漏區(qū)107a，場(chǎng)氧103之上覆蓋多晶硅場(chǎng)板106。
[0027]所述N型深阱102分為第一 N型深阱及第二 N型深阱兩段，如圖8中所示，左側(cè)的第一N型深阱102中包含有JFET的源區(qū)107b，右側(cè)的第二 N型深阱102中包含有JFET的漏區(qū)107a以及P型注入層105b;第一 N型深阱和第二 N型深阱相互獨(dú)立，之間間隔一定距離，一般為2?6μm，該間距的大小可用于調(diào)節(jié)JFET器件的夾斷電壓。在第一 N型深阱與第二 N型深阱之間具有P阱104，所述P阱104與第一 N型深阱和第二 N型深阱均有重疊。兩個(gè)N型深阱之間的間隔區(qū)是位于P阱104中偏左側(cè)的位置。在第一 N型深阱與第二 N型深阱之間同時(shí)還具有P型注入層105a，且此P型注入層位于P阱內(nèi)的正下方，與第一N型深阱和第二N型深阱也均有重疊，及P型注入層105a是跨接于第一 N型深阱與第二 N型深阱之間。
[0028]N型深阱在P阱104內(nèi)部左側(cè)區(qū)段的結(jié)構(gòu)同時(shí)會(huì)提高JFET擊穿電壓，因?yàn)镻阱104左偵柯型雜質(zhì)減少，使P阱104右側(cè)N型雜質(zhì)耗盡更多，從而提高擊穿電壓。
[0029]本發(fā)明所述的高壓JFET器件的工藝方法，包含的步驟為:
[0030]步驟I，如圖2所示，在P型襯底101上通過(guò)離子注入形成兩個(gè)獨(dú)立的第一及第二N型深阱102，圖中左側(cè)為第一N型深阱，右側(cè)為第二N型深阱。兩者之間間距為2?6μπι。
[0031]步驟2，如圖3所示，有源區(qū)光刻打開(kāi)場(chǎng)氧區(qū)域，形成場(chǎng)氧103。
[0032]步驟3，如圖4所示，光刻定義阱注入?yún)^(qū)域，離子注入形成P阱104J阱104位于第一N型深阱與第二 N型深阱之間，P阱的左右兩側(cè)均與N型深阱102形成重疊區(qū)。
[0033]步驟4，如圖5所示，在場(chǎng)氧103下方進(jìn)行離子注入形成P型注入層1051型注入層分為兩段，其中左側(cè)一段105a位于N型深阱之間的P阱104內(nèi)正下方，兩端分別連接第一 N型深阱與第二 N型深阱；另一段P型注入層105b位于第二 N型深阱內(nèi)部。
[0034]步驟5，如圖6所不，淀積多晶娃層并刻蝕，在場(chǎng)氧上形成多晶娃場(chǎng)板106。
[0035]步驟6，如圖7所示，離子注入形成JFET器件的源區(qū)107b及漏區(qū)107a。
[0036]步驟7，如圖8所示，淀積層間介質(zhì)，制作接觸孔，淀積金屬108并刻蝕，形成引出電極，最終器件完成。
[0037]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓JFET器件，在P型襯底中具有N型深阱，在剖視角度上，N型深阱之上為場(chǎng)氧，場(chǎng)氧兩端分別為JFET的源區(qū)和漏區(qū)，場(chǎng)氧之上覆蓋多晶硅場(chǎng)板； 其特征在于:所述N型深阱分為第一 N型深阱及第二 N型深阱兩段，第一 N型深阱中包含有JFET的源區(qū)，第二N型深阱中包含有JFET的漏區(qū)以及P型注入層;第一N型深阱和第二N型深阱相互獨(dú)立，之間間隔一定距離;在第一N型深阱與第二N型深阱之間具有P阱，所述P阱與第一 N型深阱和第二 N型深阱均有重疊，兩N型深阱之間的間隔區(qū)位于P阱中心偏源區(qū)一側(cè)的區(qū)域;在第一 N型深阱與第二 N型深阱之間同時(shí)還具有P型注入層，且此P型注入層位于P阱內(nèi)的正下方，與第一 N型深阱和第二 N型深阱也均有重疊。2.如權(quán)利要求1所述的高壓JFET器件，其特征在于:所述的第一N型深阱和第二 N型深阱之間間距為2?6μπι JFET器件的夾斷電壓由該間距的大小來(lái)調(diào)整。3.制造如權(quán)利要求1所述的高壓JFET器件的工藝方法，其特征在于:包含的步驟為: 步驟I，在P型襯底上通過(guò)離子注入形成兩個(gè)獨(dú)立的第一及第二N型深阱； 步驟2，有源區(qū)光刻打開(kāi)場(chǎng)氧區(qū)域，形成場(chǎng)氧； 步驟3，光刻定義阱注入?yún)^(qū)域，離子注入形成P阱； 步驟4，在場(chǎng)氧下方進(jìn)行離子注入形成P型注入層； 步驟5，淀積多晶硅層并刻蝕，在場(chǎng)氧上形成多晶硅場(chǎng)板； 步驟6，離子注入形成JFET器件的源區(qū)及漏區(qū)； 步驟7，淀積層間介質(zhì)，制作接觸孔，淀積金屬形成引出。4.如權(quán)利要求3所述的高壓JFET器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟I中，離子注入形成兩個(gè)獨(dú)立的第一及第二N型深阱，之間間距為2?6μπι。5.如權(quán)利要求3所述的高壓JFET器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟3中，Ρ阱位于第一N型深阱與第二N型深阱之間，兩側(cè)均與N型深阱形成重疊區(qū)。6.如權(quán)利要求3所述的高壓JFET器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟4中，P型注入層分為兩段，其中一段位于N型深阱之間的P阱內(nèi)正下方，兩端分別連接第一 N型深阱與第二N型深阱；另一段P型注入層位于第二N型深阱內(nèi)部。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK105914238SQ201610268828
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】段文婷
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司