[發明專利]結型場效應晶體管及其制作方法

有效

• 申請號: 201711397389.8
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108054215B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南京溧水高新創業投資管理有限公司
• 主分類號: H01L29/808
• 分類號: H01L29/808;H01L21/337;H01L21/265
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

1.一種結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步驟：

提供P型硅襯底，在所述P型硅襯底上形成P型外延層，在所述P型外延層上形成N型外延層；

提供第一光刻板，所述第一光刻板包括對應柵極的矩形環圖案及位于所述矩形環圖案中的多條沿所述矩形環的長度方向延伸的條狀圖案，所述多條條狀圖案之間具有間隔區域；

利用所述第一光刻板對所述N型外延層進行多次第一離子注入，使得所述第一離子對應所述第一光刻板的矩形環圖案及條狀圖案注入所述N型外延層并且延伸至所述P型外延層表面；

提供第二光刻板，所述第二光刻板包括矩形圖案，所述矩形圖案的長度方向垂直于所述多條條狀圖案且覆蓋所述多條 條狀圖案及相鄰條狀 圖案之間的間隔區域的中央部分；

利用所述第二光刻板對所述N型外延層表面進行第二離子注入，使得所述第二離子對應所述矩形圖案注入所述N型外延層表面，所述第一離子與所述第二離子相同；

對注入的所述第一及第二離子進行高溫推進，使得所述第一及第二離子在所述N型外延層均勻分布，從而在所述N型外延層中形成P型柵極區域，所述P型柵極區域包括第一部分、第二部分及第三部分，所述第一部分對應所述矩形環圖案且貫穿所述N型外延層并延伸至所述P型外延層表面，所述第二部分位于第一部分的環形之中、對應多個條狀區域、貫穿所述N型外延層并延伸至所述P型外延層表面，所述第三部分對應所述矩形圖案、位于所述N型外延層表面及所述第二部分表面、且連接于所述第一部分的矩形環的長邊之間；

在所述N型外延層及所述P型柵極區域表面形成介質層，在所述介質層形成貫穿的第一通孔與第二通孔，所述第一通孔對應所述條狀區域及矩形區域的第一側與所述矩形環區域之間的N型外延層，所述第二通孔對應所述條狀區域與矩形區域的第二側與所述矩形環區域之間的N型外延層，利用所述第一通孔及第二通孔進行N型注入及退火激活，從而在所述N型外延層表面形成第一及第二N型區域；

在所述介質層上形成第一金屬部及第二金屬部以及在所述P型襯底遠離所述P型外延層的表面形成背面金屬，所述第一金屬部通過所述第一通孔連接所述第一N型區域，所述第二金屬部通過所述第二通孔連接所述第二N型區域。

2.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述P型外延層的電阻率在3Ohm·cm至20Ohm·cm之間的范圍內，所述P型外延層的厚度在2um至10um的范圍內，所述N型外延層的電阻率在3Ohm·cm至20Ohm·cm之間的范圍內，所述N型外延層的厚度在2um至10um的范圍內。

3.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述多次第一離子注入的注入離子包括硼，單次注入能量在30kev至100kev的范圍內。

4.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述第二離子注入的注入離子包括硼，注入能量在30kev至100kev的范圍內。

5.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：對注入的所述第一及第二離子進行高溫推進的步驟中，推進溫度在1000攝氏度至1200攝氏度的范圍內，推進時間在30分鐘到360分鐘的范圍內。

6.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述介質層采用LPCVD的方式形成，通過光刻及刻蝕在所述介質層形成貫穿的所述第一通孔與所述第二通孔。

7.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述N型注入的注入離子包括P；所述退火的溫度在800攝氏度到1100攝氏度的范圍內，所述退火的時間在20分鐘至60分鐘的范圍內。

8.如權利要求1所述的結型場效應晶體管的制作方法，其特征在于：所述第一金屬部與第二金屬部在同一道光刻刻蝕步驟中形成，所述第一金屬部的寬度比所述第一N型區域的寬度大0.5微米以上，所述第二金屬部的寬度比所述第二N型區域的寬度大0.5微米以上。