[發(fā)明專利]結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610793198.2
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN107785416B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧炎;程詩(shī)康;張森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/772
• 分類號(hào): H01L29/772;H01L29/10;H01L21/335
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

本發(fā)明涉及一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法，所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括：阱區(qū)，為第二導(dǎo)電類型且形成于第一導(dǎo)電類型區(qū)內(nèi)；源極，為第一導(dǎo)電類型且形成于阱區(qū)內(nèi)；源極金屬電極，形成于源極上且與源極接觸；橫向溝道區(qū)，為第一導(dǎo)電類型，形成于兩相鄰源極之間且兩端與兩相鄰源極接觸；金屬柵極，形成于阱區(qū)上。本發(fā)明將傳統(tǒng)JFET的縱向溝道固化下來(lái)，通過(guò)在器件表面添加橫向溝道區(qū)，提高兩部分溝道的比例中的橫向溝道來(lái)調(diào)節(jié)整體的夾斷電壓，這種方法適用于更高的電流和電壓。其結(jié)合了橫向JFET可調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)而應(yīng)用于縱向器件，加長(zhǎng)了橫向溝道的長(zhǎng)度，可以忽略縱向溝道的影響而僅通過(guò)調(diào)節(jié)橫向溝道而實(shí)現(xiàn)整個(gè)JFET的夾斷電壓精確調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別是涉及一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，還涉及一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高壓JFET通過(guò)較簡(jiǎn)單的工藝可以實(shí)現(xiàn)，但其夾斷電壓不穩(wěn)定成為了其劣勢(shì)，同時(shí)JFET夾斷電壓無(wú)法精確通過(guò)計(jì)算來(lái)控制，成為了傳統(tǒng)JFET的最大劣勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的JFET夾斷電壓不穩(wěn)定和調(diào)控性較差的問題，提供一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括設(shè)于所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管背面的第一導(dǎo)電類型的漏極，和設(shè)于所述漏極朝向所述結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管正面的一面的第一導(dǎo)電類型區(qū)，還包括：阱區(qū)，為第二導(dǎo)電類型且形成于所述第一導(dǎo)電類型區(qū)內(nèi)；所述第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型為相反的導(dǎo)電類型；源極，為第一導(dǎo)電類型且形成于所述阱區(qū)內(nèi)；源極金屬電極，形成于所述源極上且與所述源極接觸；橫向溝道區(qū)，為第一導(dǎo)電類型，形成于兩相鄰源極之間且兩端與所述兩相鄰源極接觸；金屬柵極，形成于所述阱區(qū)上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阱區(qū)為復(fù)合阱區(qū)結(jié)構(gòu)，包括第一阱和位于所述第一阱內(nèi)的第二阱，所述第二阱的離子濃度大于所述第一阱的離子濃度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括柵極歐姆接觸，所述柵極歐姆接觸在所述兩相鄰源極所在的阱區(qū)內(nèi)各形成有一個(gè)，且設(shè)于源極遠(yuǎn)離所述橫向溝道區(qū)的一側(cè)，為第二導(dǎo)電類型；所述金屬柵極形成于所述柵極歐姆接觸上且與所述柵極歐姆接觸相接觸。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)于所述阱區(qū)且位于所述源極下方的非鉗位感性開關(guān)區(qū)，所述非鉗位感性開關(guān)區(qū)為第二導(dǎo)電類型且離子濃度大于所述阱區(qū)的離子濃度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電類型為N型，所述第二導(dǎo)電類型為P型，所述第一導(dǎo)電類型區(qū)為N型外延層。

還有必要提供一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。

一種結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法，包括：提供第一導(dǎo)電類型的襯底，所述襯底上形成有第一導(dǎo)電類型區(qū)；所述第一導(dǎo)電類型和第二導(dǎo)電類型為相反的導(dǎo)電類型；向第一導(dǎo)電類型區(qū)中注入第二導(dǎo)電類型的離子并推阱，在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)內(nèi)形成阱區(qū)；注入第一導(dǎo)電類型的離子，在所述阱區(qū)內(nèi)形成源極；光刻并刻蝕去除兩相鄰源極之間的位置上方的表面介質(zhì)形成溝道注入窗口，并向所述溝道注入窗口內(nèi)注入第一導(dǎo)電類型的離子，形成橫向溝道區(qū)；光刻并刻蝕接觸孔，淀積金屬層，填入所述接觸孔內(nèi)，分別形成源極金屬電極和金屬柵極。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)內(nèi)形成阱區(qū)的步驟包括：向第一導(dǎo)電類型區(qū)中注入第二導(dǎo)電類型的離子并推阱，在所述第一導(dǎo)電類型區(qū)內(nèi)形成第一阱；向所述第一阱注入第二導(dǎo)電類型的離子，并推阱形成第二阱。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述注入第一導(dǎo)電類型的離子，在所述阱區(qū)內(nèi)形成源極的步驟之后，還包括向所述源極的下方注入第二導(dǎo)電類型的離子，以在所述第一阱內(nèi)形成非鉗位感性開關(guān)區(qū)的步驟，且注入能量大于所述注入第一導(dǎo)電類型的離子的步驟的注入能量；所述非鉗位感性開關(guān)區(qū)的離子濃度大于所述第二阱的離子濃度，所述第二阱的離子濃度大于所述第一阱的離子濃度，所述源極的離子濃度大于所述橫向溝道區(qū)的離子濃度，所述橫向溝道區(qū)的離子濃度大于所述第一導(dǎo)電類型區(qū)的離子濃度。