高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构技术

本申请公开了一种高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构，涉及半导体制造领域。该JFET器件包括衬底、N型深阱、设置在N型深阱内的P型阱；P型阱内设置有第一P型区和第一N型区，第一P型区和第一N型区引出后短接形成JFET器件的栅极；N型深阱内设置有第二N型区，第二N型区引出后形成JFET器件的源极；在N型深阱的表面还设置有场氧；N型深阱内存在电流密度调节区，且电流密度调节区位于JFET器件的栅极和源极之间，电流密度调节区由若干个N型深阱段横向推连形成；解决了现有JFET器件改变开态耐压时关态耐压也发生变化的问题；到达了提高JFET器件的开态耐压，同时不影响关态耐压的效果。

【技术实现步骤摘要】
高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构
本申请涉及半导体制造
，具体涉及一种高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构。
技术介绍
目前高压BCD工艺中，在开发高压LDMOS的基础上，会在终端结构上产生寄生结构，即产生寄生高压JEFT(JunctionField-EffectTransistor，结型场效应管)，寄生高压JFET与高压LDMOS共用相同的漏端及漂移区长度。对于耐压大于300V的超高压JFET器件，JFET器件在开态时，漏端承受高压，漂移区的表面电流较大，导致开态耐压(on-BV)要远低于关态耐压(off-BV)。相关技术中通过拉大漂移区的尺寸提高关态耐压来实现开态耐压的提高。
技术实现思路
为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构。技术方案如下。第一方面，本申请实施例提供了一种高压JFET器件，包括衬底、设置在衬底内的N型深阱、设置在N型深阱内的P型阱；P型阱内设置有第一P型区和第一N型区，第一P型区和第一N型区引出后短接形成JFET器件的栅极；N型深阱内还设置有第二N型区和第三N型区，第二N型区和第三N型区分别设置在P型阱的外侧，第二N型区引出后形成JFET器件的源极；在N型深阱的表面还设置有场氧，场氧位于P型阱和第三N型区之间；N型深阱内存在电流密度调节区，且电流密度调节区位于JFET器件的栅极和源极之间，电流密度调节区由若干个N型深阱段横向推连形成；衬底内还设置有第二P型区，第二P型区位于N型深阱的外侧。可选的，P型阱的表面还设置有栅氧化层和多晶硅层，P型阱表面的栅氧化层和多晶硅层延伸到场氧的表面；场氧的表面还设置有多晶硅场板；衬底的表面设置有层间介质层；第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区、多晶硅层和多晶硅场板分别通过层间介质层内的通孔与金属电极连接。可选的，每个N型深阱段的宽度为2微米至10微米。可选的，任意相邻的两个N型深阱段之间的距离为2微米至10微米。第二方面，本申请实施例提供了一种高压JEFT器件的制作方法，该方法包括：提供一衬底，对衬底中的第一深阱区域和第二深阱区域进行离子注入，并进行高温推阱，形成N型深阱，第一深阱区域内包括若干个N型深阱段；在第二深阱区域形成场氧；在第二深阱区域形成P型阱，P型阱与场氧相邻；通过光刻工艺和离子注入工艺，形成第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区，第一P型区和第一N型区位于P型阱内，第二N型区位于N型深阱且远离场氧，第三N型区位于N型深阱且与场氧相邻；沉积层间介质层；通过层间介质层内的通孔将第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区分别引出；在层间介质层表面形成金属层，将第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区分别与金属电极连接，第一P型区和第一N型区短接形成JFET器件的栅极，第二N型区引出后形成JFET器件的源极。可选的，通过光刻工艺和离子注入工艺，形成第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区之前，还包括：沉积栅氧化层和多晶硅层；通过光刻工艺和刻蚀工艺，在P型阱表面形成栅氧化层和多晶硅栅，多晶硅栅延伸至场氧的表面，以及在场氧的表面形成多晶硅场板；其中，多晶硅栅为LDMOS器件的多晶硅栅。可选的，每个N型深阱段的宽度为2微米至10微米。可选的，任意相邻的两个N型深阱段之间的距离为2微米至10微米。可选的，在进行高温推阱时，反应温度大于1000摄氏度，反应时间大于100分钟。第三方面，本申请实施例提供一种高压JFET器件的版图结构，包括漏极、源极、栅极；栅极环绕设置在漏极的外侧，源极设置在栅极的外侧；漏极、源极、栅极设置在N型深阱内，栅极和源极之间的N型深阱分段设置。可选的，还包括第一多晶硅场板和第二多晶硅场板；第一多晶硅场板位于第二多晶硅场板的内侧，第一多晶硅场板位于漏极的外侧；第二多晶硅场板位于栅极的内侧，且第二多晶硅场板与栅极有部分区域重叠。可选的，栅极下方的N型深阱分段设置。可选的，源极的形状为圆形或方形或半圆形或扇形或长方形。本申请技术方案，至少包括如下优点：在N型深阱内设置由若干个N型深阱段推连而成的电流密度调节区，改变了开态下电流走向，减小了漂移区部分的表面电流密度，将电流引向体内，提高了JFET器件的开态耐压on-BV，同时对JFET器件的关态耐压off-BV不造成影响。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种高压JFET器件的结构示意图；图2是一种现有的JFET器件对应的电流密度图；图3是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的电流密度图；图4是现有的JFET器件和本申请实施例提供的高压JFET器件的关态耐压off-BV的曲线示意图；图5是现有的JFET器件和本申请实施例提供的高压JFET器件的开态耐压on-BV的曲线示意图；图6是本申请实施例提供的一种高压JFET器件的制造方法的流程图；图7是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图8是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图9是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图10是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图11是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图12是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图13是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图14是本申请一示例性实施例提供的高压JFET器件的制造流程图；图15是本申请实施例提供的一种高压JFET器件的版图结构的示意图；图16是本申请实施例提供的另一种高压JFET器件的版图结构的示意图。具体实施方式下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压JFET器件，其特征在于，包括衬底、设置在所述衬底内的N型深阱、设置在所述N型深阱内的P型阱；/n所述P型阱内设置有第一P型区和第一N型区，所述第一P型区和所述第一N型区引出后短接形成JFET器件的栅极；/n所述N型深阱内还设置有第二N型区和第三N型区，所述第二N型区和所述第三N型区分别设置在所述P型阱的外侧，所述第二N型区引出后形成所述JFET器件的源极；/n在所述N型深阱的表面还设置有场氧，所述场氧位于所述P型阱和所述第三N型区之间；/n所述N型深阱内存在电流密度调节区，且所述电流密度调节区位于所述JFET器件的栅极和源极之间，所述电流密度调节区由若干个N型深阱段横向推连形成；/n所述衬底内还设置有第二P型区，所述第二P型区位于所述N型深阱的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压JFET器件，其特征在于，包括衬底、设置在所述衬底内的N型深阱、设置在所述N型深阱内的P型阱；
所述P型阱内设置有第一P型区和第一N型区，所述第一P型区和所述第一N型区引出后短接形成JFET器件的栅极；
所述N型深阱内还设置有第二N型区和第三N型区，所述第二N型区和所述第三N型区分别设置在所述P型阱的外侧，所述第二N型区引出后形成所述JFET器件的源极；
在所述N型深阱的表面还设置有场氧，所述场氧位于所述P型阱和所述第三N型区之间；
所述N型深阱内存在电流密度调节区，且所述电流密度调节区位于所述JFET器件的栅极和源极之间，所述电流密度调节区由若干个N型深阱段横向推连形成；
所述衬底内还设置有第二P型区，所述第二P型区位于所述N型深阱的外侧。


2.根据权利要求1所述的高压JFET器件，其特征在于，所述P型阱的表面还设置有栅氧化层和多晶硅层，所述P型阱表面的所述栅氧化层和所述多晶硅层延伸到所述场氧的表面；
所述场氧的表面还设置有多晶硅场板；
所述衬底的表面设置有层间介质层；
所述第一P型区、所述第二P型区、所述第一N型区、所述第二N型区和所述第三N型区、所述多晶硅层和所述多晶硅场板分别通过所述层间介质层内的通孔与金属电极连接。


3.根据权利要求1或2所述的高压JFET器件，其特征在于，每个所述N型深阱段的宽度为2微米至10微米。


4.根据权利要求1或2所述的高压JFET器件，其特征在于，任意相邻的两个N型深阱段之间的距离为2微米至10微米。


5.一种高压JEFT器件的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
提供一衬底，对所述衬底中的第一深阱区域和第二深阱区域进行离子注入，并进行高温推阱，形成N型深阱，所述第一深阱区域内包括若干个N型深阱段；
在所述第二深阱区域形成场氧；
在所述第二深阱区域形成P型阱，所述P型阱与所述场氧相邻；
通过光刻工艺和离子注入工艺，形成第一P型区、第二P型区、第一N型区、第二N型区和第三N型区，所述第一P型区和所述第一N型区位于所述P型阱内，所述第二N型区位于所述N型深阱且远离所述场氧，所述第三N型区位于所述N型深阱且与所述场氧相邻；
沉积层间介质层；
通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡莹，金锋，
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