[發(fā)明專利]一種結(jié)型場效應(yīng)晶體管及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210477888.9
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN103840012A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L29/808
• 分類號: H01L29/808;H01L29/06;H01L21/337
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 唐立;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于結(jié)型場效應(yīng)晶體管（JFET）技術(shù)領(lǐng)域，涉及可通過調(diào)節(jié)形成垂直溝道的阱的寬度大小來調(diào)節(jié)其夾斷電壓（Pinch-off?Voltage）的結(jié)型場效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)

結(jié)型場效應(yīng)晶體管廣泛應(yīng)用于各類模擬電路的設(shè)計，例如:放大器電路、偏壓或降壓電路、啟動電路、可變電阻等等。對于日漸興起的高壓半導(dǎo)體集成電路而言，為滿足諸如電源管理芯片中不同工作電壓器件的需求，提高結(jié)型場效應(yīng)晶體管的夾斷電壓（也稱為崩潰電壓）來滿足更多的電源管理芯片的需求，成為一個新的研究課題。

現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)型場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)中，其夾斷電壓的調(diào)節(jié)需要額外的增加Mask（掩膜版）并通過額外的注入實現(xiàn)，也大大增加了其工藝成本及制造的復(fù)雜性，并且在同一芯片中，難以同時實現(xiàn)各種不同夾斷電壓的結(jié)型場效應(yīng)晶體管的制備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于，提出一種夾斷電壓易于調(diào)節(jié)設(shè)置的結(jié)型場效應(yīng)晶體管。

本發(fā)明的又一目的在于，降低結(jié)型場效應(yīng)晶體管的制備工藝復(fù)雜性。

為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。

按照本發(fā)明的一方面，提供一種結(jié)型場效應(yīng)晶體管，其包括：

在襯底上形成第一導(dǎo)電類型的埋層；

在所述埋層上外延生長形成的外延層；

在外延層中形成的用于形成溝道的第一導(dǎo)電類型的第一阱，所述第一阱被引出形成源極；

在外延層中形成的、位于所述第一阱的寬度方向的兩側(cè)并與其鄰接的第二導(dǎo)電類型的第二阱，所述第二阱被引出形成柵極；以及

在外延層中形成的第一導(dǎo)電類型的第三阱，所述第三阱被引出形成漏極；

其中，所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管的溝道方向基本垂直于所述襯底表面；

所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管在導(dǎo)通時，所述第一阱與所述第三阱之間通過所述埋層電性連接導(dǎo)通；

所述第一導(dǎo)電類型與所述第二導(dǎo)電類型互為相反。

按照本發(fā)明的結(jié)型場效應(yīng)晶體管，其中，設(shè)置所述第一阱的寬度以調(diào)節(jié)所述結(jié)型場效應(yīng)晶體管的夾斷電壓。

按照本發(fā)明一實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管，其中，所述第一阱的寬度在0.8微米至1.2微米的范圍內(nèi)設(shè)置。

優(yōu)選地，所述溝道的長度基本等于所述外延層的厚度。

在之前所述任意實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管中，優(yōu)選地，所述第二阱為兩個，其分別位于所述第一阱的寬度方向的兩側(cè)。

在之前所述任意實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管中，在所述柵極上偏置電信號以使所述第一阱與所述第二阱之間形成的PN結(jié)反向偏置，通過調(diào)節(jié)所述柵極上偏置的電信號大小以調(diào)節(jié)所述第一阱中所對應(yīng)的PN結(jié)的耗盡區(qū)的寬度。

進一步，所述柵極上偏置夾斷電壓時，所述柵極上偏置夾斷電壓時，所述第一阱的寬度基本等于所述耗盡區(qū)的寬度。

進一步，所述埋層的摻雜濃度范圍可以為1E15/cm³至1E19/cm³。進一步，所述第一阱的摻雜濃度范圍可以為1E15/cm³至1E19/cm³。

進一步，所述第二阱的摻雜濃度范圍可以為1E15/cm³至1E19/cm³。

進一步，所述第三阱的摻雜濃度范圍可以為1E15/cm³至1E19/cm³。

優(yōu)選地，所述第一阱的摻雜濃度低于所述第二阱的摻雜濃度。

按照本發(fā)明還一實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管，其中，所述第三阱位于所述第二阱的寬度方向的兩側(cè)并與其鄰接。

按照本發(fā)明的又一方面，提供一種制備以上所述及的結(jié)型場效應(yīng)晶體管的方法，其包括步驟：

在襯底上構(gòu)圖摻雜形成埋層；

在所述襯底的埋層上外延生長形成外延層；

在所述外延層上構(gòu)圖摻雜形成所述第一阱、第二阱和第三阱；以及

在所述第一阱、第二阱和第三阱上分別引出形成源極、柵極和漏極。

按照本發(fā)明一實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管的制備方法，其中，在引出形成源極、柵極和漏極步驟中，所述第一阱、第二阱和第三阱上分別構(gòu)圖摻雜形成有源極引出區(qū)、柵極引出區(qū)和漏極引出區(qū)。

按照本發(fā)明還一實施例的結(jié)型場效應(yīng)晶體管的制備方法，其中，所述第一阱和所述第三阱的摻雜濃度相同，所述第一阱和所述第三阱通過同步構(gòu)圖摻雜形成。

優(yōu)選地，所述第一阱的摻雜濃度低于所述第二阱的摻雜濃度。