[發(fā)明專利]集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610793855.3
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107785367B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧炎;程詩康;張森
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06;H01L29/10;H01L29/66;H01L29/808;H01L21/265;H01L21/8234
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

本發(fā)明涉及一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的功率器件及其制造方法，所述器件包括：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)；JFET源極，為第一導(dǎo)電類型且形成于阱區(qū)內(nèi)；JFET源極的金屬電極，形成于JFET源極上且與JFET源極接觸；橫向溝道區(qū)，為第一導(dǎo)電類型，形成于兩相鄰JFET源極之間且兩端與兩相鄰JFET源極接觸；JFET金屬柵極，形成于阱區(qū)上。本發(fā)明可以通過調(diào)節(jié)橫向溝道區(qū)的注入劑量和能量，得到不同檔位的夾斷電壓，因而與傳統(tǒng)的縱向溝道形成的JFET相比，其夾斷電壓調(diào)控更加方便。同時由于橫向溝道濃度更加均勻，其夾斷電壓也會更加穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別是涉及一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的器件，還涉及一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的器件的制造方法。

背景技術(shù)

在高壓工藝平臺上集成高壓結(jié)型場效應(yīng)晶體管(Junction Field-EffectTransistor，JFET)為如今智能功率集成電路領(lǐng)域的一種先進開發(fā)與構(gòu)想，它可以大大提升縱向功率器件的開態(tài)性能，以及顯著的減小芯片面積，符合當今智能功率器件制造的主流趨勢。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高壓集成JFET有較簡單的工藝可以實現(xiàn)，但其夾斷電壓的不穩(wěn)定和調(diào)控性較差等特性限制了其在智能功率集成領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對傳統(tǒng)的JFET夾斷電壓不穩(wěn)定和調(diào)控性較差的問題，提供一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的器件。

一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的功率器件，包括設(shè)于所述器件背面的第一導(dǎo)電類型的漏極，和設(shè)于所述漏極朝向所述器件正面的一面的第一導(dǎo)電類型區(qū)，所述器件包括JFET區(qū)和功率器件區(qū)，所述JFET區(qū)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；JFET源極，為第一導(dǎo)電類型且形成于所述阱區(qū)內(nèi)；JFET源極的金屬電極，形成于所述JFET源極上且與所述JFET源極接觸；橫向溝道區(qū)，為第一導(dǎo)電類型，形成于兩相鄰JFET源極之間且兩端與所述兩相鄰JFET源極接觸；JFET金屬柵極，形成于所述阱區(qū)上。

在其中一個實施例中，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。

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

在其中一個實施例中，所述JFET區(qū)和功率器件區(qū)交界處形成有所述第一阱，作為JFET區(qū)和功率器件區(qū)的隔離。

在其中一個實施例中，所述功率器件是垂直雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

在其中一個實施例中，所述功率器件區(qū)包括柵極，第二阱，設(shè)于所述第二阱內(nèi)的第一導(dǎo)電類型的VDMOS源極，以及設(shè)于所述第二阱內(nèi)、所述VDMOS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第二阱的離子濃度。

在其中一個實施例中，所述柵極的下方兩側(cè)各有一個第二阱，所述VDMOS源極形成于這兩個第二阱內(nèi)，且所述VDMOS源極在這兩個第二阱的每一個內(nèi)都分為兩塊，所述器件還包括形成于兩塊VDMOS源極之間的第二導(dǎo)電類型的歐姆接觸區(qū)。

在其中一個實施例中，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。

本發(fā)明還提供一種集成有耗盡型結(jié)型場效應(yīng)晶體管的器件的制造方法。