雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構及制造方法技術

本發明專利技術公開了一種雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構及制造方法，硅襯底上形成一具有溝道區和漂移區的阱區，漂移區內有一漂移區反型層，溝道區外側形成有柵極區，溝道區內有一溝道區反型層，其橫向寬度大于溝道區的橫向寬度，且兩端與柵極區相連；漂移區內形成有漏極引出端，溝道區形成有源極引出端，柵極區形成有柵極引出端，襯底區形成有襯底引出端，漂移區、漏極引出端和源極引出端具有第二導電類型，襯底、漂移區反型層、溝道區反型層、柵極區、柵極引出端和襯底引出端具有第一導電類型，各引出端引出電極。本發明專利技術通過往溝道區中間注入類型相反的雜質形成上下雙通道，同時中間有相反的雜質，使每個通道更容易耗盡，降低了夾斷電壓。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體集成電路領域，特別涉及一種雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構。本專利技術還涉及所述雙通道高壓結型場效應管的制造方法。
技術介紹
目前的高壓JFET器件的溝道區為N或者P型單一通道，夾斷電壓較高。如圖1所示，傳統的HV N型溝道JFET器件的溝道區由一種DNW的N型雜質組成，只有一個電流通道，這樣不容易被耗盡。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，可以降低結型場效應管的夾斷電壓；為此，本專利技術還提供一種所述雙通道高壓結型場效應管的制造方法。為解決上述技術問題，本專利技術的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，在具有第一導電類型的硅襯底上形成一具有與第一導電類型相反的第二導電類型的阱區，所述阱區內具有漂移區和體區，其中漂移區用于耐高壓，體區是結型場效應管的溝道區；所述漂移區內形成有一具有第一導電類型的漂移區反型層，所述漂移區反型層的一端上方形成有隔離結構，所述溝道區外側形成有具第一導電類型的柵極區，所述溝道區內形成有一具有第一導電類型的溝道區反型層，所述溝道區反型層位于溝道區中的底部或者中部或者頂部，其橫向寬度大于溝道區的橫向寬度，且兩端與柵極區相連接；所述漂移區內形成有漏極引出端，溝道區形成有源極引出端，柵極區形成有柵極引出端，襯底區形成有襯底引出端，所述漏極引出端和源極引出端具有第二導電類型，柵極引出端和襯底引出端具有第一導電類型，各引出端通過接觸孔弓丨出電極。進一步地，所述第一導電類型為P型，第二導電類型為N型；或者，所述第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。進一步地，所述柵極區呈U型，位于溝道區的末端和側面，其與溝道區反型層的兩端相連接；或者所述柵極區位于溝道區的側面，與溝道區反型層的兩端相連接。本專利技術還提供所述結型場效應管的制造方法，包括如下步驟:第I步，在襯底上通過光刻和離子注入形成漂移區和溝道區，所述襯底具有第一導電類型，漂移區具有與第一導電類型相反的第二導電類型；第2步，在襯底上通過光刻和離子注入形成柵極區，所述柵極區具有第一導電類型；第3步，在硅片表面形成若干隔離結構；第4步，在漂移區上通過光刻和離子注入形成具有第一導電類型的漂移區反型層，并在溝道區中通過光刻和離子注入形成具有第一導電類型的溝道區反型層，所述溝道區反型層位于溝道區中，其橫向寬度大于溝道區的橫向寬度，且其兩端與柵極區相連接；第5步，在漂移區和溝道區分別進行第二導電類型的離子注入，形成漏極引出端和源極引出端；在柵極區和襯底區分別進行第一導電類型的離子注入，形成柵極引出端和襯底引出端；第6步，淀積介電層并刻蝕形成接觸孔，在接觸孔中填充源極金屬電極、柵極金屬電極、漏極金屬電極和襯底極金屬電極。進一步地，在第4步和第5步之間，在硅片表面生長一柵氧化層，其上淀積一層多晶硅，刻蝕多晶硅和柵氧化層形成位于隔離結構之上的漏端多晶硅場板。其中，所述襯底為低摻雜襯底，電阻率在50 250 Ω ^cm之間；第5步中的第一導電類型的離子注入和第二導電類型的離子注入均為高摻雜，每平方厘米的注入劑量在lel4和lel6之間。本專利技術的有益效果在于，通過往溝道區中間注入類型相反的雜質形成上下雙通道，同時中間有相反的雜質，使每個通道更容易耗盡，降低了夾斷電壓。附圖說明下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明:圖1是現有單通道的高壓結型場效應管的截面圖；圖2是本專利技術雙通道高壓結型場效應管的截面圖；圖3是本專利技術雙通道高壓結型場效應管的俯視圖；圖4是本專利技術雙通道高壓結型場效應管的側視圖。具體實施例方式本專利技術的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，如圖2所示，在具有第一導電類型的硅襯底101上形成一具有與第一導電類型相反的第二導電類型的阱區102，所述阱區102內具有漂移區103和體區104，其中漂移區103用于耐高壓，體區104是結型場效應管的溝道區。所述漂移區103內形成有一具有第一導電類型的漂移區反型層105，所述漂移區反型層105的一端上方形成有隔離結構106。所述溝道區104外側形成有具第一導電類型的柵極區107，所述溝道區104內形成有一具有第一導電類型的溝道區反型層108，如圖3、圖4所示，所述溝道區反型層108位于溝道區104中的底部或者中部或者頂部，其橫向寬度大于溝道區104的橫向寬度，且兩端與柵極區107相連接。所述漂移區103內形成有漏極引出端109，溝道區104形成有源極引出端110，柵極區107形成有柵極引出端111，襯底區101形成有襯底引出端112，所述漏極引出端109和源極引出端110具有第二導電類型，柵極引出端111和襯底引出端112具有第一導電類型，各引出端通過接觸孔引出電極。在本實施例中，所述第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。當然，所述第一導電類型也可以為N型，第二導電類型則為P型。在本實施例中，如圖3所示，所述柵極區107呈U型，位于溝道區104的末端和側面，其與溝道區反型層108的兩端相連接。當然，所述柵極區107也可以僅位于溝道區104的側面，與溝道區反型層108的兩端相連接。本專利技術還提供一種雙通道結型場效應管的制造方法，包括如下步驟:第I步，在襯底101上通過光刻和離子注入形成漂移區103和溝道區104，所述襯底具有第一導電類型，漂移區具有與第一導電類型相反的第二導電類型；第2步，在襯底101上通過光刻和離子注入形成柵極區107，所述柵極區107具有第一導電類型；第3步，在硅片表面形成若干隔離結構106 ；第4步，在漂移區103上通過光刻和離子注入形成具有第一導電類型的漂移區反型層105，并在溝道區104中通過光刻和離子注入形成具有第一導電類型的溝道區反型層108，所述溝道區反型層108位于溝道區中的任意位置，其橫向寬度大于溝道區104的橫向寬度，且其兩端與柵極區107相連接；第5步，在漂移區103和溝道區104分別進行第二導電類型的離子注入，形成漏極引出端109和源極引出端110 ;在柵極區107和襯底區101分別進行第一導電類型的離子注入，形成柵極引出端111和襯底引出端112 ；第6步，淀積介電層并刻蝕形成接觸孔，在接觸孔中填充源極金屬電極、柵極金屬電極、漏極金屬電極和襯底極金屬電極。在本實施例中，所述第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。當然，所述第一導電類型也可以為N型，第二導電類型則為P型。在第4步和第5步之間，在硅片表面生長一柵氧化層，其上淀積一層多晶硅，刻蝕多晶硅和柵氧化層形成位于隔離結構之上的漏端多晶硅場板。所述襯底101為低摻雜襯底，電阻率在50 250 Ω.cm之間。第5步中的第一導電類型的離子注入和第二導電類型的離子注入均為高摻雜，每平方厘米的注入劑量在lel4和lel6之間。本專利技術通過往溝道區中間注入類型相反的雜質形成上下雙通道，同時中間有相反的雜質，使每個通道更容易耗盡，降低了夾斷電壓。以上通過具體實施例對本專利技術進行了詳細的說明，但這些并非構成對本專利技術的限制。在不脫離本專利技術原理的情況下，本領域的技術人員可做出許多變形和改進，這些也應視為本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于：在具有第一導電類型的硅襯底上形成一具有與第一導電類型相反的第二導電類型的阱區，所述阱區內具有漂移區和體區，其中漂移區用于耐高壓，體區是結型場效應管的溝道區；所述漂移區內形成有一具有第一導電類型的漂移區反型層，所述漂移區反型層的一端上方形成有隔離結構，所述溝道區外側形成有具第一導電類型的柵極區，所述溝道區內形成有一具有第一導電類型的溝道區反型層，所述溝道區反型層位于溝道區中，其橫向寬度大于溝道區的橫向寬度，且兩端與柵極區相連接；所述漂移區內形成有漏極引出端，溝道區形成有源極引出端，柵極區形成有柵極引出端，襯底區形成有襯底引出端，所述漏極引出端和源極引出端具有第二導電類型，柵極引出端和襯底引出端具有第一導電類型，各引出端通過接觸孔引出電極。

【技術特征摘要】
1.一種雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于:在具有第一導電類型的硅襯底上形成一具有與第一導電類型相反的第二導電類型的阱區，所述阱區內具有漂移區和體區，其中漂移區用于耐高壓，體區是結型場效應管的溝道區；所述漂移區內形成有一具有第一導電類型的漂移區反型層，所述漂移區反型層的一端上方形成有隔離結構，所述溝道區外側形成有具第一導電類型的柵極區，所述溝道區內形成有一具有第一導電類型的溝道區反型層，所述溝道區反型層位于溝道區中，其橫向寬度大于溝道區的橫向寬度，且兩端與柵極區相連接；所述漂移區內形成有漏極引出端，溝道區形成有源極引出端，柵極區形成有柵極引出端，襯底區形成有襯底引出端，所述漏極引出端和源極引出端具有第二導電類型，柵極引出端和襯底引出端具有第一導電類型，各引出端通過接觸孔引出電極。2.根據權利要求1所述的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于:所述第一導電類型為P型，第二導電類型為N型；或者，所述第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。3.根據權利要求1所述的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于:所述柵極區呈U型，位于溝道區的末端和側面，其與溝道區反型層的兩端相連接。4.根據權利要求1所述的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于:所述柵極區位于溝道區的側面，與溝道區反型層的兩端相連接。5.根據權利要求1所述的雙通道高壓結型場效應管降低夾斷電壓的結構，其特征在于:所述溝道區反型層位于溝道區的底部、中部或者頂部。6.根據權利要求1至5中 任意一項所述的雙通道結型場效應管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 第I...

【專利技術屬性】
技術研發人員：寧開明，
申請(專利權)人：上海華虹NEC電子有限公司，
類型：發明
國別省市：