[发明专利]一种JFET器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，具体的说是涉及一种JFET器件及其制造方法。 

背景技术

随着LED灯的广泛使用，LED恒流驱动也迅速占领市场，恒流JFET器件是专为小功率LED设计的恒流驱动器，它能在4V～150V的宽电压范围内实现恒定电流输出，而且可以实现±15％的恒流精度，可与LED灯珠搭配，广泛应用于室内照明。图1是恒流驱动LED的一种方案，由于输出电压较高，该方案特别适合电流值为5mA～500mA的LED应用，尤其适合高压LED。该方案总共包括6个元器件，简单实用，且低成本。图1中，交流市电通过D1—D4和C1构成的全波整流电路后直接驱动恒流器件和LED灯串。图2是恒流驱动LED的另外一种方案，新加入的电阻Radj可根据不同的LED适当调节电流。其驱动电路结构简单，成本极低，而提供恒流的核心就是一个常开通的n沟道JFET器件，但是目前传统的JFET器件不能很好的满足恒流源电路的应用。 

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述JFET器件存在的精度问题，提出一种JFET器件及其制造方法。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种JFET器件，其元胞结构包括P型衬底6和设置在P型衬底6上端面的P型外延层5；所述P型外延层5上端面设置有介质层9；所述P型外延层5上层设置有n型体沟道区4，P型外延层5的两端分别设置有第一P型隔离区7和第二P型隔离区8；所述n型体沟道区4上层设置有相互独立的P+栅极区1、N+漏极区2、N+源极区3，其中P+栅极区1位于N+漏极区2和N+源极区3之间，所述P+栅极区1的上端面设置有栅极金属11，所述N+漏极区2的上端面设置有漏极金属10，所述N+源极区3的上端面设置有源极金属12；其特征在于，所述n型体沟道区4中设置有辅助层13，所述辅助层13位于P+栅极区1下方。 

本发明总的技术方案，在栅区下方的沟道区中引入了辅助层13，辅助层13靠近源端一侧，利用此辅助层13来减弱沟道调制效应，从而实现在宽电压输入范围内，输出电流的变化率小。 

一种JFET器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤： 

第一步：选择缺陷较少的NTD<111>单晶片，片厚约400～700μm，电阻率0.001～0.005Ω·cm，打标清洗、烘干待用； 

第二步：硅片表面生长P型外延层5，温度在1100℃～1150℃，厚度为5～25μm，电阻率为8～12Ω·cm； 

第三步：热生长氧化层，厚度在

第四步：一次光刻，光刻后在P型外延层5的两端进行P型隔离区7和8注入，具体为采用去胶注入，在注入之前生长40～100nm厚的氧化层，离子注入条件为：剂量1e15～8e15cm^-2、能量40～80KeV，再分布条件为：无氧条件，温度1100～1150℃、时间100min～120min； 

第五步：二次光刻，光刻后进行n型体沟道区4，具体为采用去胶注入，在注入之前生长40～100nm厚的氧化层，离子注入条件为：剂量1e12～5e12cm^-2、能量40～80KeV，再分布条件为：无氧条件，温度1100～1150℃、时间230min～250min； 

第六步：场氧化层生长，厚度在

第七步：三次光刻，有源区刻蚀，为后续有源区内的源漏栅区注入刻蚀出有源区； 

第八步：四次光刻，光刻后进行辅助层13注入，在n型沟道区体内注入高能量的氧离子或者P型杂质形成辅助层。具体采用带胶注入，在注入之前生长40～100nm厚的氧化层。 

第九步：五次光刻，光刻后形成P+栅区1，具体为采用带胶注入，在注入之前生长40～100nm厚的氧化层，离子注入条件为：剂量1e15～8e15cm^-2、能量20～40KeV。推阱再分布条件为：无氧条件，温度950～1000℃、时间25min～30min； 

第十步：六次光刻，光刻后进行N+漏极区2和N+源极区3注入；具体采用带胶注入，在注入之前生长40～100nm厚的氧化层，离子注入条件为：剂量1e15～8e15cm^-2、能量60～80KeV，再分布条件为：无氧条件，温度1100～1150℃、时间230min～250min； 

第十一步：七次光刻，刻蚀出接触孔； 

第十二步：金属淀积，在P+栅极区1的上端面淀积栅极金属11，在N+漏极区2的上端面淀积漏极金属10，在N+源极区3的上端面淀积源极金属12，八次光刻、反刻铝；