高压JFET器件及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种高压JFET器件，在P型衬底中具有N型深阱，在剖视角度上,N型深阱之上为场氧，场氧两端分别为JFET的源区和漏区，场氧之上覆盖多晶硅场板；所述N型深阱分为第一N型深阱及第二N型深阱两段，第一N型深阱中包含有JFET的源区，第二N型深阱中包含有JFET的漏区以及P型注入层；第一N型深阱和第二N型深阱相互独立；在第一N型深阱与第二N型深阱之间具有P阱，所述P阱与两个N型深阱均有重叠；在第一N型深阱与第二N型深阱之间同时还具有P型注入层，且此P型注入层位于P阱内的正下方，与第一N型深阱和第二N型深阱也均有重叠。本发明专利技术JFET器件能实现夹断电压可调，同时还具备较高的击穿电压。本发明专利技术还公开了所述高压JFET器件的工艺方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件，特别是指一种高压JFET器件。本专利技术还涉及所述高压JFET器件的工艺方法。
技术介绍
耐压500V的LDMOS既具有分立器件高压大电流特点，又汲取了低压集成电路高密度智能逻辑控制的优点，单芯片实现原来多个芯片才能完成的功能，大大缩小了面积，降低了成本，提高了能效，符合现代电力电子器件小型化、智能化、低能耗的发展方向。搭载在该平台上的500V JFET作为驱动电路的重要器件，其击穿电压作为衡量500V JFET的关键参数而显得尤为重要。常规500V JFET器件结构如图1所示，位于场氧103下的P阱104与其下方的Ptop层105a(或称为P型注入层105a、105b，下同)作为JFET的栅极，源端107b和漏端107a分别由位于场氧103左右两侧的N型重掺杂区构成，体内的P型注入层105b起到提高击穿电压的作用，其击穿电压要求在600V以上。实测其夹断电压仅为40V，因为作为JFET栅极的P阱104全部位于场氧103之下，与有源区下的P阱相比浓度有所下降。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高压JFET器件，其夹断电压可调，同时具有较高的击穿电压。本专利技术还要解决的技术问题在于提供所述高压JFET器件的工艺方法。为解决上述问题，本专利技术所述的高压JFET器件，在P型衬底中具有N型深阱，在剖视角度上,N型深阱之上为场氧，场氧两端分别为JFET的源区和漏区，场氧之上覆盖多晶硅场板；所述N型深阱分为第一N型深阱及第二N型深阱两段，第一N型深阱中包含有JFET的源区，第二N型深阱中包含有JFET的漏区以及P型注入层；第一N型深阱和第二N型深阱相互独立，之间间隔一定距离；在第一N型深阱与第二N型深阱之间具有P阱，所述P阱与第一N型深阱和第二N型深阱均有重叠；在第一N型深阱与第二N型深阱之间同时还具有P型注入层，且此P型注入层位于P阱内的正下方，与第一N型深阱和第
二N型深阱也均有重叠。所述的第一N型深阱和第二N型深阱之间间距为2～6μm。为解决上述问题，本专利技术所述的高压JFET器件的工艺方法，包含的步骤为：步骤1，在P型衬底上通过离子注入形成两个独立的第一及第二N型深阱；步骤2，有源区光刻打开场氧区域，形成场氧；步骤3，光刻定义阱注入区域，离子注入形成P阱；步骤4，在场氧下方进行离子注入形成P型注入层；步骤5，淀积多晶硅层并刻蚀，在场氧上形成多晶硅场板；步骤6，离子注入形成JFET器件的源区及漏区；步骤7，淀积层间介质，制作接触孔，淀积金属形成引出。所述步骤1中，离子注入形成两个独立的第一及第二N型深阱，之间间距为2～6μm。所述步骤3中，P阱位于第一N型深阱与第二N型深阱之间，两侧均与N型深阱形成重叠区。所述步骤4中，P型注入层分为两段，其中一段位于N型深阱之间的P阱内正下方，两端分别连接第一N型深阱与第二N型深阱；另一段P型注入层位于第二N型深阱内部。本专利技术所述的高压JFET器件，将N型深阱分为两部分注入，在两N型深阱之间形成P阱及P型注入层，分段的N型深阱可以降低P阱靠源区一侧的N型杂质浓度，从而降低夹断电压，同时可以通过调节两N型深阱的间距来调节夹断电压。P型注入层同样分为两部分，位于第二N型深阱中的P型注入层能提高器件的击穿电压。本专利技术所述的高压JFET器件的工艺方法，简单易于实施。附图说明图1是传统结构的高压JFET器件的结构示意图。图2～8是本专利技术高压JFET器件的工艺步骤示意图。图9是本专利技术工艺步骤流程图。附图标记说明101—P型衬底，102—N型深阱，103—场氧，104—P阱，105a、105b—P型注入层(PTOP层)，106—多晶硅场板，107a—N型重掺杂区(漏区)，107b—N型重掺杂区(源
区)，108—金属。具体实施方式本专利技术所述的高压JFET器件，如图8所示,在P型衬底101中具有N型深阱102，在剖视角度上,N型深阱102之上为场氧103，场氧103两端分别为JFET的源区107b和漏区107a，场氧103之上覆盖多晶硅场板106。所述N型深阱102分为第一N型深阱及第二N型深阱两段，如图8中所示，左侧的第一N型深阱102中包含有JFET的源区107b，右侧的第二N型深阱102中包含有JFET的漏区107a以及P型注入层105b；第一N型深阱和第二N型深阱相互独立，之间间隔一定距离，一般为2～6μm，该间距的大小可用于调节JFET器件的夹断电压。在第一N型深阱与第二N型深阱之间具有P阱104，所述P阱104与第一N型深阱和第二N型深阱均有重叠。两个N型深阱之间的间隔区是位于P阱104中偏左侧的位置。在第一N型深阱与第二N型深阱之间同时还具有P型注入层105a，且此P型注入层位于P阱内的正下方，与第一N型深阱和第二N型深阱也均有重叠，及P型注入层105a是跨接于第一N型深阱与第二N型深阱之间。N型深阱在P阱104内部左侧区段的结构同时会提高JFET击穿电压，因为P阱104左侧N型杂质减少，使P阱104右侧N型杂质耗尽更多，从而提高击穿电压。本专利技术所述的高压JFET器件的工艺方法，包含的步骤为：步骤1，如图2所示，在P型衬底101上通过离子注入形成两个独立的第一及第二N型深阱102，图中左侧为第一N型深阱，右侧为第二N型深阱。两者之间间距为2～6μm。步骤2，如图3所示，有源区光刻打开场氧区域，形成场氧103。步骤3，如图4所示，光刻定义阱注入区域，离子注入形成P阱104。P阱104位于第一N型深阱与第二N型深阱之间，P阱的左右两侧均与N型深阱102形成重叠区。步骤4，如图5所示，在场氧103下方进行离子注入形成P型注入层105。P型注入层分为两段，其中左侧一段105a位于N型深阱之间的P阱104内正下方，两端分别连接第一N型深阱与第二N型深阱；另一段P型注入层105b位于第二N型深阱内部。步骤5，如图6所示，淀积多晶硅层并刻蚀，在场氧上形成多晶硅场板106。步骤6，如图7所示，离子注入形成JFET器件的源区107b及漏区107a。步骤7，如图8所示，淀积层间介质，制作接触孔，淀积金属108并刻蚀，形成引出电极，最终器件完成。以上仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限定本专利技术。对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压JFET器件，在P型衬底中具有N型深阱，在剖视角度上,N型深阱之上为场氧，场氧两端分别为JFET的源区和漏区，场氧之上覆盖多晶硅场板；其特征在于：所述N型深阱分为第一N型深阱及第二N型深阱两段，第一N型深阱中包含有JFET的源区，第二N型深阱中包含有JFET的漏区以及P型注入层；第一N型深阱和第二N型深阱相互独立，之间间隔一定距离；在第一N型深阱与第二N型深阱之间具有P阱，所述P阱与第一N型深阱和第二N型深阱均有重叠，两N型深阱之间的间隔区位于P阱中心偏源区一侧的区域；在第一N型深阱与第二N型深阱之间同时还具有P型注入层，且此P型注入层位于P阱内的正下方，与第一N型深阱和第二N型深阱也均有重叠。

【技术特征摘要】
1.一种高压JFET器件，在P型衬底中具有N型深阱，在剖视角度上,N型深阱之上为场氧，场氧两端分别为JFET的源区和漏区，场氧之上覆盖多晶硅场板；其特征在于：所述N型深阱分为第一N型深阱及第二N型深阱两段，第一N型深阱中包含有JFET的源区，第二N型深阱中包含有JFET的漏区以及P型注入层；第一N型深阱和第二N型深阱相互独立，之间间隔一定距离；在第一N型深阱与第二N型深阱之间具有P阱，所述P阱与第一N型深阱和第二N型深阱均有重叠，两N型深阱之间的间隔区位于P阱中心偏源区一侧的区域；在第一N型深阱与第二N型深阱之间同时还具有P型注入层，且此P型注入层位于P阱内的正下方，与第一N型深阱和第二N型深阱也均有重叠。2.如权利要求1所述的高压JFET器件，其特征在于：所述的第一N型深阱和第二N型深阱之间间距为2～6μm，JFET器件的夹断电压由该间距的大小来调整。3.制造如权利要求1所述的高压JFET器件的工艺方法，其特征在于：包含的步骤为：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：段文婷，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31