[發明專利]高壓N型結型場效應晶體管及其制造方法

無效

• 申請號: 201110295692.3
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102339755A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 吳曉麗;劉建華
• 申請（專利權）人: 上海先進半導體制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及半導體器件與工藝技術領域，具體來說，本發明涉及一種高壓N型結型場效應晶體管及其制造方法。

背景技術

結型場效應晶體管(JFET)是一種利用PN結反向偏置電壓改變深入溝道區的空間電荷層厚度，從而控制溝道導電能力的器件。現有技術中，N型結型場效應晶體管(NJFET)廣泛應用于電源管理電路中，如電壓控制器、電流限制器、開關及音響電路等集成電路中。其也可用做放大電路，因為它的輸入阻抗高，一些高輸入阻抗的運放輸入就是用NJFET，JFET的白噪聲比MOSFET要小。在單+15V電源下工作時，其共模輸入電壓可以降低至0V。JFET的輸入偏置電流和輸入電流均很小，可以直接與R-2R開關電阻網絡級聯。

圖1為現有技術中一種N型結型場效應晶體管的剖面結構示意圖。如圖所示，該JFET結構形成于P型外延層103中，輕摻雜N阱105形成于P型埋層102之上。從而，P型埋層102形成背柵，然后在P型外延層103表面進行P型重摻雜(P+)形成柵極。不過此結構只能用于中低壓(＜15V)的器件中，不能承受更高的電壓(＞30V)。而且，上述傳統的NJFET結構不容易在集成電路(IC)中集成，更多的時候只能作為分立器件使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高壓N型結型場效應晶體管及其制造方法，能夠減小漏端的電場強度，增大安全工作區和擊穿電壓，與60V高壓BCD工藝完全兼容。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種高壓N型結型場效應晶體管的制造方法，包括步驟：

提供P型半導體襯底，其上形成有P型埋層，作為所述晶體管的背柵；

在所述P型半導體襯底上形成P型外延層；

在所述P型外延層上形成多個局部氧化隔離，隔離出所述晶體管的漏極、柵極、源極和背柵引出端的位置；

在所述P型外延層中注入N型雜質，經過擴散形成所述晶體管的低濃度N阱；

在所述柵極的位置處注入P型雜質，經過擴散形成P型體區，作為所述晶體管的柵極；

在所述漏極與所述柵極之間的所述局部氧化隔離上形成場板；

在所述漏極和所述源極的位置處注入N型雜質形成漏極和源極，以及在所述柵極和所述背柵引出端的位置處注入P型雜質形成柵極引出端和背柵引出端。

可選地，形成所述漏極、源極、背柵引出端和柵極引出端之后還包括步驟：

對所述晶體管進行快速熱處理工藝。

可選地，所述制造方法與60V高壓BCD工藝相兼容。

可選地，所述P型雜質為硼，所述N型雜質為磷。

可選地，所述場板為多晶硅材質。

為了解決上述技術問題，相應地，本發明還提供一種高壓N型結型場效應晶體管，包括：

P型埋層，位于P型半導體襯底中，所述P型半導體襯底上還形成有P型外延層；

低濃度N阱，位于所述P型外延層中；

漏極、柵極、源極和背柵引出端，分布在所述P型外延層的表面，所述漏極、柵極和源極位于所述低濃度N阱中，所述漏極和源極摻雜有N型雜質，所述柵極和背柵引出端摻雜有P型雜質；

柵極引出端，位于所述柵極中，摻雜有比所述柵極濃度更高的P型雜質；

多個局部氧化隔離，分布在所述P型外延層的表面，用于隔離出所述漏極、柵極、源極和背柵引出端的位置；

場板，位于所述漏極與所述柵極之間的所述局部氧化隔離上。

可選地，所述P型雜質為硼，所述N型雜質為磷。

可選地，所述場板為多晶硅材質。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明在漏極與柵極之間的局部氧化隔離上形成場板，能夠減小漏極端的電場強度，增大HV-NJFET的安全工作區和擊穿電壓。本發明與60V高壓BCD工藝完全兼容，也能與CMOS器件的工藝兼容集成，不需要增加額外的工藝步驟，對于高壓結型場效應晶體管的發展與應用有很大作用。

附圖說明

本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為現有技術中一種N型結型場效應晶體管的剖面結構示意圖；

圖2為本發明一個實施例的高壓N型結型場效應晶體管的制造方法的流程圖；

圖3至圖7為本發明一個實施例的高壓N型結型場效應晶體管的制造過程的剖面結構圖。

具體實施方式