[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

说明书

本发明涉及一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的功率器件及其制造方法，所述器件包括：阱区，为第二导电类型且形成于第一导电类型区内；JFET源极，为第一导电类型且形成于阱区内；JFET源极的金属电极，形成于JFET源极上且与JFET源极接触；横向沟道区，为第一导电类型，形成于两相邻JFET源极之间且两端与两相邻JFET源极接触；JFET金属栅极，形成于阱区上。本发明可以通过调节横向沟道区的注入剂量和能量，得到不同档位的夹断电压，因而与传统的纵向沟道形成的JFET相比，其夹断电压调控更加方便。同时由于横向沟道浓度更加均匀，其夹断电压也会更加稳定。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别是涉及一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件，还涉及一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件的制造方法。

背景技术

在高压工艺平台上集成高压结型场效应晶体管(Junction Field-EffectTransistor，JFET)为如今智能功率集成电路领域的一种先进开发与构想，它可以大大提升纵向功率器件的开态性能，以及显著的减小芯片面积，符合当今智能功率器件制造的主流趋势。

传统结构的高压集成JFET有较简单的工艺可以实现，但其夹断电压的不稳定和调控性较差等特性限制了其在智能功率集成领域的大规模应用。

发明内容

基于此，有必要针对传统的JFET夹断电压不稳定和调控性较差的问题，提供一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件。

一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的功率器件，包括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一面的第一导电类型区，所述器件包括JFET区和功率器件区，所述JFET区包括：阱区，为第二导电类型且形成于所述第一导电类型区内；所述第一导电类型和第二导电类型为相反的导电类型；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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述JFET区和功率器件区交界处形成有所述第一阱，作为JFET区和功率器件区的隔离。

在其中一个实施例中，所述功率器件是垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述栅极的下方两侧各有一个第二阱，所述VDMOS源极形成于这两个第二阱内，且所述VDMOS源极在这两个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。

在其中一个实施例中，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。

本发明还提供一种集成有耗尽型结型场效应晶体管的器件的制造方法。