[發(fā)明專(zhuān)利]面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210320108.X
• 申請(qǐng)日: 2012-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103681777B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗彬彬;金鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/06;H01L29/808;H01L27/085
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是指一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。

背景技術(shù)

目前常用的JFET（面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管）按夾斷方式分有橫向夾斷和縱向夾斷兩種。橫向夾斷JFET如圖1所示，JFET器件的溝道N型阱摻雜402形成在P型襯底401上，表面有場(chǎng)氧405隔離，N型摻雜402外側(cè)注入有P型阱摻雜403，兩側(cè)分別用P型有源區(qū)404引出形成柵極410，溝道長(zhǎng)度L4就是N型阱的寬度，在夾斷工作中，由于是利用N型阱402和P型阱403間的耗盡來(lái)夾斷，所以在需要的夾斷電壓下N型阱的寬度和濃度分布是不能變的，因此橫向夾斷方式的JFET無(wú)法在保持夾斷電壓的情況下提供寬度可變的器件。而縱向型JFET如圖2所示，JFET器件的溝道N型摻雜502形成在P型襯底501上，表面注入有P型摻雜503，P型摻雜503里形成有P型有源區(qū)504a，并和N型阱外的P型有源區(qū)504b連在一起，形成柵極510，有源區(qū)504a和504b間有場(chǎng)氧505隔離，縱向型JFET的溝道長(zhǎng)度L3即是N型阱502和P型阱503的深度差，而不受N型阱寬度限制，這樣在需要的夾斷電壓下，通過(guò)變化N型阱502的寬度W3可以得到不同電流大小的器件。但某些工藝條件中，N型阱會(huì)被推進(jìn)得很深，當(dāng)N型阱和P型阱的深度差達(dá)到一定后，JFET將無(wú)法夾斷，因此縱向型JFET的應(yīng)用也受到一定限制。

同時(shí)目前所使用的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，耐壓是靠結(jié)本身，提高耐壓的方式主要依靠降低結(jié)的濃度，但結(jié)濃度做淡耐壓也無(wú)法達(dá)到超高耐壓的要求(大于300V)，而且結(jié)做得太淡也會(huì)引起器件電流太小、穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，其具有電流密度可調(diào)，且同時(shí)具備超高耐壓的特性。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，包含一個(gè)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)集成在面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管中的LDMOS（LDMOS：Laterally?Diffused?Metal?Oxide?Semiconductor）：

在P型硅襯底上具有N型注入?yún)^(qū)，水平方向上，N型注入?yún)^(qū)劃分為源區(qū)漂移區(qū)、溝道區(qū)和漏區(qū)漂移區(qū)；

所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏區(qū)，是漏區(qū)漂移區(qū)的一側(cè)的第一重?fù)诫sN型區(qū)，第一重?fù)诫sN型區(qū)上具有填充金屬的接觸孔與第一重?fù)诫sN型區(qū)相連，將面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏區(qū)引出，且第一重?fù)诫sN型區(qū)同時(shí)也作為集成的LDMOS的漏區(qū)；

所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源區(qū)，是源區(qū)漂移區(qū)中第二重?fù)诫sN型區(qū)，所述源區(qū)漂移區(qū)位于漏區(qū)漂移區(qū)相對(duì)一側(cè)的N型注入?yún)^(qū)中，第二重?fù)诫sN型區(qū)上具有填充有金屬的接觸孔與第二重?fù)诫sN型區(qū)連接，將面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源區(qū)引出；

所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，為重?fù)诫sP型區(qū)，位于溝道區(qū)上方的P型注入?yún)^(qū)中，所述溝道區(qū)位于源區(qū)漂移區(qū)與漏區(qū)漂移區(qū)之間，溝道區(qū)上方的P型注入?yún)^(qū)中具有相互抵靠接觸的重?fù)诫sP型區(qū)和第三重?fù)诫sN型區(qū)，所述重?fù)诫sP型區(qū)上具有填充金屬的接觸孔與之連接引出，形成面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，所述第三重?fù)诫sN型區(qū)上具有填充金屬的接觸孔與之接觸引出，重?fù)诫sP型區(qū)與第二重?fù)诫sN型區(qū)之間的硅表面具有源區(qū)場(chǎng)氧隔離，所述LDMOS的源區(qū)由重?fù)诫sP型區(qū)和第三重?fù)诫sN型區(qū)共同構(gòu)成，所述P型注入?yún)^(qū)作為L(zhǎng)DMOS的溝道區(qū)；

所述第一重?fù)诫sN型區(qū)與第三重?fù)诫sN型區(qū)之間的硅表面具有漏區(qū)場(chǎng)氧隔離及一段氧化膜，漏區(qū)場(chǎng)氧下方的N型注入?yún)^(qū)中有一層P型摻雜區(qū)；

所述氧化膜是靠近第三重?fù)诫sN型區(qū)，氧化膜上及靠近氧化膜的漏區(qū)場(chǎng)氧上覆蓋一層多晶硅，多晶硅上具有填充金屬的接觸孔將多晶硅引出，形成所述LDMOS的柵極；

漏區(qū)場(chǎng)氧靠近第一重?fù)诫sN型區(qū)的區(qū)域上覆蓋一段多晶硅形成漏區(qū)場(chǎng)板，并通過(guò)填充金屬的接觸孔引出；

整個(gè)器件表面淀積層間介質(zhì)，所述的接觸孔全部穿通層間介質(zhì)將各區(qū)域引出；

在層間介質(zhì)表面淀積有金屬分別形成整個(gè)器件的各個(gè)電極，其中重?fù)诫sP型區(qū)、第三重?fù)诫sN型區(qū)以及靠近第三重?fù)诫sN型區(qū)的多晶硅通過(guò)接觸孔連接同一塊金屬，第一重?fù)诫sN型區(qū)的接觸孔與漏區(qū)場(chǎng)板的接觸孔連接到另一塊金屬。

進(jìn)一步地，所述的P型注入?yún)^(qū)是一次注入形成，或者是多次注入形成，以形成不同夾斷電壓的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。

進(jìn)一步地，在俯視平面上，集成有LDMOS的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏區(qū)和柵極是圓形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述圓形結(jié)構(gòu)是漏區(qū)在內(nèi)側(cè)，柵極在外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述圓形結(jié)構(gòu)的外側(cè)的柵極延伸有矩形的N型注入?yún)^(qū)，形成面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的源區(qū)。