[發(fā)明專利]橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610148112.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN105789311B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢文生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336
• 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: 郭四華

1.一種橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

第一導(dǎo)電類型摻雜的漂移區(qū)，形成于第二導(dǎo)電類型半導(dǎo)體襯底中；

第二導(dǎo)電類型摻雜的溝道區(qū)，形成于所述半導(dǎo)體襯底中；所述溝道區(qū)和所述漂移區(qū)側(cè)面接觸且所述漂移區(qū)將所述溝道區(qū)包圍；

在所述漂移區(qū)中形成有第二導(dǎo)電類型摻雜的埋層，所述埋層分成具有不同濃度和不同深度的多個(gè)埋層段；

各相鄰兩個(gè)所述埋層段的深度不同從而在縱向上相互錯(cuò)位，使所述溝道區(qū)和所述漂移區(qū)之間的JFET效應(yīng)降低，用以提高器件導(dǎo)通時(shí)所述漂移區(qū)的電流導(dǎo)通區(qū)域，所述埋層中具有深度大于所述溝道區(qū)的深度的埋層段，使所述電流導(dǎo)通區(qū)域延伸到深度大于所述溝道區(qū)的所述漂移區(qū)中；

最靠近所述溝道區(qū)的埋層段的摻雜濃度大于所述埋層的其它埋層段的摻雜濃度，且最靠近所述溝道區(qū)的埋層段的摻雜濃度使所述溝道區(qū)側(cè)面和該側(cè)面相鄰的所述埋層段之間的所述漂移區(qū)能在漏端電壓的初始階段被充分耗盡；最靠近所述溝道區(qū)的埋層段的深度大于所述溝道區(qū)的深度。

2.如權(quán)利要求1所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：所述漂移區(qū)由深阱組成，各所述埋層段通過離子注入實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)離子注入的能量調(diào)節(jié)各所述埋層段的深度，通過調(diào)節(jié)離子注入的劑量調(diào)節(jié)各所述埋層段的摻雜濃度。

3.如權(quán)利要求1所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：所述漂移區(qū)由外延層組成，所述漂移區(qū)的外延層通過多次外延生長形成，各所述埋層段在和其深度相對(duì)應(yīng)的外延生長后在外延表面進(jìn)行離子注入形成，通過調(diào)節(jié)離子注入的劑量調(diào)節(jié)各所述埋層段的摻雜濃度。

4.如權(quán)利要求1所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：各相鄰兩個(gè)所述埋層段在縱向上相互錯(cuò)位組成的所述埋層結(jié)構(gòu)使器件導(dǎo)通時(shí)整個(gè)深度范圍內(nèi)的所述漂移區(qū)都為電流導(dǎo)通區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：最靠近所述溝道區(qū)的埋層段之外的其它埋層段的摻雜濃度相同或者不相同。

6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型。

7.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于：橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。

8.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于，橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管還包括：

形成于所述半導(dǎo)體襯底上方的多晶硅柵，所述多晶硅柵和所述半導(dǎo)體襯底表面隔離有柵介質(zhì)層，在橫向上所述多晶硅柵從所述溝道區(qū)上方延伸到所述漂移區(qū)上方，被所述多晶硅柵覆蓋的所述溝道區(qū)表面用于形成溝道；所述多晶硅柵的第一側(cè)面位于所述溝道區(qū)上方、第二側(cè)面位于所述漂移區(qū)上方；

第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)形成于所述溝道區(qū)中并和所述多晶硅柵的第一側(cè)面自對(duì)準(zhǔn)，所述漏區(qū)形成于所述漂移區(qū)中。

9.如權(quán)利要求8所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于,所述橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管還包括：

第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的溝道引出區(qū)，所述溝道引出區(qū)形成于所述溝道區(qū)中并用于將所述溝道區(qū)引出，所述溝道引出區(qū)和所述源區(qū)橫向接觸。

10.如權(quán)利要求8所述的橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管，其特征在于,所述橫向擴(kuò)散場效應(yīng)晶體管還包括：

場氧，位于所述溝道區(qū)和所述漏區(qū)之間的所述漂移區(qū)上方，所述場氧的第二側(cè)和所述漏區(qū)橫向接觸，所述場氧的第一側(cè)和所述溝道區(qū)相隔一段距離；所述多晶硅柵延伸到所述場氧上方。