[发明专利]集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201610793855.3 申请日: 2016-08-31
公开(公告)号: CN107785367B 公开(公告)日: 2021-10-15
发明(设计)人: 顾炎;程诗康;张森 申请(专利权)人: 无锡华润上华科技有限公司
主分类号: H01L27/06 分类号: H01L27/06;H01L29/10;H01L29/66;H01L29/808;H01L21/265;H01L21/8234
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 代理人: 吴平
地址: 214028 江苏省无*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 集成 耗尽 型结型 场效应 晶体管 器件 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,所述器件包括JFET区、功率器件区、设于所述器件背面的第一导电类型的漏极,和设于所述漏极朝向所述器件正面的面上的第一导电类型区,所述JFET区和功率器件区共享所述漏极和第一导电类型区;其特征在于,所述JFET区还包括:

阱区,为第二导电类型且形成于所述第一导电类型区内;

JFET源极,为第一导电类型且形成于所述阱区内;

JFET源极的金属电极,形成于所述JFET源极上且与所述JFET源极接触;

横向沟道区,为第一导电类型,形成于两相邻JFET源极之间,且两端与所述两相邻JFET源极接触;

JFET金属栅极,形成于所述阱区上;

所述第一导电类型和第二导电类型为相反的导电类型,所述阱区为复合阱区结构,包括第一阱和位于所述第一阱内的第二阱,所述第二阱的离子浓度大于所述第一阱的离子浓度,所述横向沟道区延伸至第二阱内,所述JFET源极形成于所述第二阱内,所述第二阱形成导电沟道;所述集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件通过调节横向沟道区的注入剂量和能量,可以得到不同档位的夹断电压。

2.根据权利要求1所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述JFET区还包括JFET栅极欧姆接触,所述JFET栅极欧姆接触在所述两相邻JFET源极所在的阱区内各形成有一个,且设于JFET源极远离所述横向沟道区的一侧,为第二导电类型;所述JFET金属栅极形成于所述JFET栅极欧姆接触上且与所述JFET栅极欧姆接触相接触。

3.根据权利要求1所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述JFET区和功率器件区交界处形成有一所述第一阱,作为JFET区和功率器件区的隔离。

4.根据权利要求1所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述器件是垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管VDMOS。

5.根据权利要求4所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述功率器件区包括栅极,第二阱,设于所述第二阱内的第一导电类型的VDMOS源极,以及设于所述第二阱内、所述VDMOS源极下方的非钳位感性开关区;所述非钳位感性开关区为第二导电类型且离子浓度大于所述第二阱的离子浓度。

6.根据权利要求5所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述栅极的下方两侧各有一个第二阱,所述VDMOS源极形成于两个所述第二阱内,且所述VDMOS源极在两个所述第二阱的每一个内都分为两块,所述器件还包括形成于两块VDMOS源极之间的第二导电类型的欧姆接触区。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件,其特征在于,所述第一导电类型为N型,所述第二导电类型为P型,所述第一导电类型区为N型外延层。

8.一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件的制造方法,所述器件包括JFET区和功率器件区,其特征在于,所述方法包括:

提供第一导电类型的衬底,所述衬底上形成有第一导电类型区;所述第一导电类型和第二导电类型为相反的导电类型;

向第一导电类型区中注入第二导电类型的离子并推阱,在所述第一导电类型区内形成第一阱;

先后生长场氧层和栅氧层,并在所述第一导电类型区表面形成多晶硅层;

注入第一导电类型的离子,在所述JFET区形成JFET源极、在所述功率器件区形成功率器件源极;

光刻并刻蚀去除两相邻JFET源极之间的位置上方的多晶硅及其它表面介质,形成沟道注入窗口,并向所述沟道注入窗口内注入第一导电类型的离子,形成横向沟道区;

光刻并刻蚀接触孔,淀积金属层,填入所述接触孔内,分别形成JFET源极的金属电极、JFET金属栅极及功率器件源极的金属接触。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在所述第一导电类型区内形成第一阱的步骤,包括在所述JFET区和功率器件区交界处形成第一阱,作为JFET区和功率器件区的隔离。

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