[發明專利]JFET器件的制備方法、JFET器件及其版圖結構

有效

• 申請號: 202010146282.1
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111383922B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 蔡瑩;金鋒
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/337
• 分類號: H01L21/337;H01L29/808;H01L29/423;H01L29/40
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 黎偉

本申請公開了一種JFET器件的制備方法、JFET器件及其版圖結構，該方法包括：提供一襯底，襯底中形成有深N型阱，襯底上形成有場氧層；在襯底中形成P型阱，P型阱與場氧層的底部相交疊；在場氧層上形成第一柵場板、第二柵場板和第三柵場板；在襯底中形成第一P型重摻雜區和第二P型重摻雜區；在襯底中形成第一N型重摻雜區、第二N型重摻雜區和第三N型重摻雜區。本申請通過在制備JFET器件的過程中，使P型阱向漏極擴張，包覆場氧層底部的部分區域，從而降低了靠近第一柵極的場氧層的電場強度，在一定程度上降低了在對場氧層進行減薄后的擊穿風險，提高了JFET器件的可靠性。

技術領域

本申請涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種JFET器件的制備方法、JFET器件及其版圖結構。

背景技術

結型場效應晶體管(Junction Field-Effect Transistor，JFET)是由PN結的柵極(Gate)、源極(Source)和漏極(Drain)構成的一種具有放大功能的三端有源器件,其工作原理是通過電壓改變溝道的導電性來實現對輸出電流的控制。

BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工藝為在同一芯片(Die)上制作雙極晶體管(BipolarJunction Transistor，BJT)器件、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)器件和DMOS器件的工藝。采用BCD工藝制造的器件廣泛應用于電源管理、顯示驅動、汽車電子、工業控制等領域。

參考圖1，其示出了相關技術中基于BCD工藝制備得到的JFET器件的剖面示意圖，如圖1所示，該JFET器件包括柵氧化層(Gate Oxide，GOX)120，該柵氧化層120和同一晶圓襯底上的互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)器件的柵氧化層(圖1中未示出)在同一工藝步驟中制備，其中，CMOS的電流密度對于柵氧化層的厚度的依賴程度較高。

為了提高上述器件中CMOS的電流密度，通常需要減薄柵氧化層的厚度，由于JFET器件和CMOS的柵氧化層為同時淀積，若減薄CMOS器件的柵氧化層，JFET器件的柵氧化層120也會相應減薄，因此柵氧化層120在靠近柵極端的電場強度就會提升，在一定程度上提高了對器件的擊穿電壓進行測試時的擊穿風險，造成“燒管”現象，同時，也會帶來高溫反相偏壓試驗(High Temperature Reverse Bias，HTRB)的失效風險。

鑒于此，亟待提供一種在減薄柵氧化層的同時，降低電壓擊穿風險的JFET器件及其制備方法。

發明內容

本申請提供了一種JFET器件的制備方法、JFET器件及其版圖結構，可以解決相關技術中提供的JFET器件在減薄柵氧化層后容易導致電壓擊穿的問題。

一方面，本申請實施例提供了一種JFET器件的制備方法，包括：

提供一襯底，所述襯底為P(Positive)型襯底，所述襯底中形成有深N(Negative)型阱，所述襯底上形成有場氧層，所述深N型阱覆蓋所述場氧層的底部；

進行P型離子注入，在所述襯底中形成P型阱，所述P型阱與所述場氧層的底部相交疊；

在所述場氧層上形成第一柵場板、第二柵場板和第三柵場板；

進行P型離子重摻雜注入，在所述襯底中形成第一P型重摻雜區和第二P型重摻雜區，所述第一P型重摻雜區位于所述深N型阱外，所述第二P型重摻雜區位于所述P型阱內；

進行N型離子重摻雜注入，在所述襯底中形成第一N型重摻雜區、第二N型重摻雜區和第三N型重摻雜區，所述第一N型重摻雜區位于所述深N型阱內且位于所述P型阱外，所述第二N型重摻雜區位于所述P型阱內且與所述第一柵場板連接，所述第三N型重摻雜區位于所述P型阱內；