[發明專利]一種抗輻照結型場效應晶體管的制作方法

有效

• 申請號: 202110663133.7
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113410135B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 楊曉文;王健;王忠芳;侯斌;李照;胡長青;王英民
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/335;H01L29/808
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種抗輻照結型場效應晶體管的制作方法，包括以下過程，在P型硅襯底形成P型外延層，在P型外延層形成第一介質層；在第一介質層上進行光刻形成保護環區；對保護環區進行P型注入，形成P型摻雜區；在P型外延層的第一介質層上進行光刻形成漂移區，在漂移區上進行N型注入，形成N型摻雜區；在漂移區上通過光刻形成源漏區，再進行N型注入，形成N型摻雜區；在漂移區上進行光刻形成柵區；所述柵區貫穿漂移區，并延伸至P型外延層，在柵區中進行多次P型注入并退火，形成P型摻雜區；在漂移區內形成源極電極和漏極電極；在表面形成鈍化層；在P型硅襯底的背面形成柵極電極后，完成抗輻照結型場效應晶體管。

技術領域

本發明屬于半導體制作工藝技術領域，具體屬于一種抗輻照結型場效應晶體管的制作方法。

背景技術

結型場效應晶體管(JFET)是采用PN結作為器件的柵控制溝道的開通和截止，當柵上加PN結負偏壓，PN結兩邊耗盡，當溝道被完全耗盡，器件處于溝道夾斷狀態，器件截止。反之，器件導通。JFET由于輸入阻抗大、速度快、噪聲系數低等特點，有著廣泛的應用。

為了提高JFET的抗輻照性能，需要高的柵區表面濃度，但過高的柵區表面濃度會導致器件擊穿電壓以及夾斷電壓的下降，影響器件的正常工作。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種抗輻照結型場效應晶體管的制作方法，以解決上述問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種抗輻照結型場效應晶體管的制作方法，包括以下步驟，

步驟1，在P型硅襯底形成P型外延層，在P型外延層形成第一介質層；

步驟2，在第一介質層上進行光刻形成保護環區；對保護環區進行P型注入，形成P型摻雜區；

步驟3，在P型外延層的第一介質層上進行光刻形成漂移區，在漂移區上進行N型注入，形成N型摻雜區；

步驟4，在漂移區上通過光刻形成源漏區，再進行N型注入，形成N型摻雜區；

步驟5，在漂移區上進行光刻形成柵區；所述柵區貫穿漂移區，并延伸至P型外延層，在柵區中進行多次P型注入并退火，形成P型摻雜區；

步驟6，在漂移區內形成源極電極和漏極電極；

步驟7，在表面形成鈍化層；

步驟8，在P型硅襯底的背面形成柵極電極后，完成抗輻照結型場效應晶體管。

優選的，步驟1中，所述P型硅襯底的電阻率范圍為0.0001Ω˙cm～0.1Ω˙cm，所述P型外延層的電阻率范圍為1Ω˙cm～100Ω˙cm。

優選的，步驟2中，所述P型注入為P+離子注入，P+離子注入的雜質為硼，注入能量范圍為30keV至120keV，注入劑量在每平方厘米1E14個至1E17個。

優選的，步驟3中，所述N型注入為N-離子注入，N-離子注入的雜質為磷，注入能量范圍為30keV至120keV，注入劑量在每平方厘米1E11個至1E14個。

優選的，步驟4中，所述N型注入為N-離子注入，N-離子注入的雜質為磷，注入能量范圍為30keV至120keV，注入劑量在每平方厘米1E14個至1E17個。

優選的，步驟5中，所述P型注入為P+離子注入，P+離子注入的雜質為硼，單次注入能量范圍為30keV至120keV，單次注入劑量在每平方厘米1E12個至1E15個。

優選的，步驟5中，P型注入的次數為2～5次。

優選的，步驟6中，所述源極電極和漏極電極的金屬為鋁。