[發(fā)明專(zhuān)利]包括結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210422691.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102916049A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬榮耀;李鐵生;張磊;傅達(dá)平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/78;H01L29/10;H01L21/336
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔡純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體地涉及包括結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體器件及其制造方法。?

背景技術(shù)

圖1所示為現(xiàn)有的N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)100的剖視圖。該JFET?100包括N+型漏極區(qū)101(一般為襯底)、位于N+型漏極區(qū)101上的N-型外延層102、位于N-型外延層102中的P型體區(qū)103、位于N-型外延層102中以及P型體區(qū)103之間的N+型源極區(qū)104、以及位于P型體區(qū)103中的P+型柵極區(qū)105。該JFET100還包括層間介電層(ILDL)106，以及穿過(guò)ILDL106與N+型源極區(qū)104電連接的源極接觸107和穿過(guò)ILDL106與P+型柵極區(qū)105電連接的柵極接觸108。，P型體區(qū)103圍繞N-型外延層102的一部分。N+型源極區(qū)104位于N-型外延層102的該部分中。并且，N-型外延層102的該部分從N+型源極區(qū)104延伸至N+型漏極區(qū)101，從而形成導(dǎo)電路徑。在圖1中示出的JFET?100為垂直器件。?

在柵極接觸108上施加偏置電壓時(shí)，體區(qū)103產(chǎn)生夾斷效應(yīng)，從而控制導(dǎo)電路徑中的電流。在圖1中附圖標(biāo)記“A”表示體區(qū)103在N-型外延層102中產(chǎn)生的夾斷區(qū)。為了獲得增強(qiáng)的夾斷效應(yīng)，必須將夾斷區(qū)A的尺寸設(shè)置為盡可能小，從而有利地獲得減小的夾斷電壓。然而，夾斷區(qū)A的尺寸減小導(dǎo)致溝道寬度的減小，從而不利地增加導(dǎo)通電阻Ron。并且，夾斷區(qū)A的尺寸減小使得源極區(qū)104靠近柵極區(qū)105，從而不利地減小源漏擊穿電壓。夾斷區(qū)A的尺寸減小還提高光刻工藝的分辨率要求，從而不利地增加了工藝復(fù)雜性。?

因此，仍然希望在源極區(qū)104與柵極區(qū)105距離足夠遠(yuǎn)的情形下獲?得減小的夾斷電壓。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決前面描述的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的包括JFET的半導(dǎo)體器件及其制造方法，其中JFET的源極區(qū)與柵極區(qū)可以保持足夠的距離，同時(shí)可以減小JFET的夾斷電壓。?

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括：半導(dǎo)體襯底，具有第一摻雜類(lèi)型并作為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極區(qū)；外延層，位于半導(dǎo)體襯底上，具有第一摻雜類(lèi)型；體區(qū)，位于外延層中，具有第二摻雜類(lèi)型，第二摻雜類(lèi)型與第一摻雜類(lèi)型是相反的摻雜類(lèi)型；源極區(qū)，位于外延層中，具有第一摻雜類(lèi)型；以及柵極區(qū)，位于體區(qū)中，具有第二摻雜類(lèi)型，其中，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管還包括屏蔽層，屏蔽層具有第二摻雜類(lèi)型，位于外延層的內(nèi)部，并且位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的導(dǎo)電路徑中。?

優(yōu)選地，該半導(dǎo)體器件還包括溝槽MOSFET，該溝槽MOSFET包括：所述半導(dǎo)體襯底，作為漏極區(qū)；所述外延層；所述體區(qū)；源極區(qū)，位于外延層中，具有第一摻雜類(lèi)型；溝槽柵極，穿過(guò)所述體區(qū)進(jìn)入所述外延層中；以及柵介質(zhì)層，將溝槽柵極與所述體區(qū)和所述外延層隔開(kāi)。?

優(yōu)選地，該半導(dǎo)體器件還包括平面MOSFET，該平面MOSFET包括：所述半導(dǎo)體襯底；所述外延層；所述體區(qū)；源極區(qū)和漏極區(qū)，位于所述體區(qū)中，具有第一摻雜類(lèi)型；柵極導(dǎo)體，位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的體區(qū)上；以及柵介質(zhì)層，位于柵極導(dǎo)體和體區(qū)之間，將柵極導(dǎo)體與所述體區(qū)隔開(kāi)。?

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在半導(dǎo)體襯底上形成外延層，半導(dǎo)體襯底具有第一摻雜類(lèi)型，并且半導(dǎo)體襯底作為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極區(qū)，外延層具有第一摻雜類(lèi)型；在外延層中形成體區(qū)，體區(qū)具有第二摻雜類(lèi)型，第二摻雜類(lèi)型與第一摻雜類(lèi)型是相反的摻雜類(lèi)型；在外延層的內(nèi)部形成屏蔽層，屏蔽層具有第二摻雜類(lèi)型；在外延層中形成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極區(qū)，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極區(qū)具有第一摻雜類(lèi)型；以及在體區(qū)中形成結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管?的柵極區(qū)，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極區(qū)具有第二摻雜類(lèi)型，其中，屏蔽層位于源極區(qū)和漏極區(qū)之間的導(dǎo)電路徑中。?

優(yōu)選地，該方法還包括制造溝槽MOSFET，其中制造溝槽MOSFET的至少一部分步驟在與制造結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一部分步驟相同。?

優(yōu)選地，該方法還包括制造平面MOSFET，其中制造平面MOSFET的至少一部分步驟在與制造結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一部分步驟相同。?