一种单晶型结型场效应管器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种单晶型结型场效应管器件，其包括第一型杂质衬底及在第一型杂质衬底上形成的结型场效应管、泄漏电流补偿单元及正向箝位二极管单元，所述泄漏电流补偿单元及正向箝位二极管单元连接在结型场效应管的任意两极之间。为了使传声器管适应于特殊条件下的应用，还必须增添有正向箝位二极管和泄漏电流补偿器件，这样传声器才会有较好的线性度与减压特性。本发明专利技术在单晶衬底上实现结型场效应管、高阻多晶电阻、二极管的单片集成，由于没有采用外延工艺，因此芯片具有较低的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及场效应管器件，更具体地说，涉及一种单晶型结型场效应管器 件及其制备方法。
技术介绍
结型场效应晶体管JFET (Junction Field Effect Transistor)具有输 入阻抗高、输出阻抗低、噪声小等特点，并且其属于电压控制器件，因此很适 合在声电转换过程中使用，尤其在传声器领域有着广泛的应用。传声器是一种 将声音信号转换成电信号的电声器件，它不仅体积小、重量轻，而且具有输出 的音频信号强、等效噪声小、频响特性好、减电压特性佳的优点。传声器除了 起阻抗变换作用之外，还必须有放大作用，这就要求其中的JFET具有满足放 大需要的固定跨导。同时为了使传声器管适应于特殊条件下的应用，还必须增 添有正向箝位二极管和泄漏电流补偿器件，这样传声器才会有较好的线性度与 减压特性，从而防止寄生泄漏电流对于传声器寄生电容充放电引起工作点漂 移。传统的传声器通常都采用外延技术，这样提高芯片的成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述传声器采用外延技术 使芯片成本增加的缺陷，提供。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种单晶型结型场效应 管器件，其包括第一型杂质衬底及在第一型杂质衬底上形成的结型场效应管、 泄漏电流补偿单元及正向箝位二极管单元，所述泄漏电流补偿单元及正向箝位 二极管单元连接在结型场效应管的任意两极之间。在本专利技术所述的单晶型结型场效应管器件中，所述泄漏电流补偿单元包括一高阻多晶电阻，所述正向箝位二极管单元包括一二极管。在本专利技术所述的单晶型结型场效应管器件中，所述单晶型结型场效应管器 件进一步包括第二型杂质一、二、三阱区，分别对应结型场效应管、高阻多晶电阻及二 极管；第一型杂质重掺杂二区，用于形成结型场效应管的栅极区； 第二型杂质重惨杂一、二区，分别用于形成结型场效应管的源漏区； 第一型杂质重掺杂五区，用于形成二极管的阳极区或阴极区； 第二型杂质重掺杂三区，用于形成二极管的阴极区或阳极区； 多晶硅，其两端具有N型或P型重掺杂一、二区，用于与金属形成良好的 欧姆接触。在本专利技术所述的单晶型结型场效应管器件中，所述单晶型结型场效应管器 件进一步包括第一型杂质重掺杂一、三、四、六区，用于形成防止第二型杂质一、二、 三阱区场开启的场注区；第一氧化层，用于单晶衬底结构与多晶硅的隔离；金属，分别连接结型场效应管栅源漏区、多晶硅的重掺杂一区和二区及二 极管的阳极区和阴极区；第二氧化层，用于金属与多晶硅的隔离。在本专利技术所述的单晶型结型场效应管器件中，所述第二型杂质一、二、三 阱区的深度为1 um-4um，注入剂量为5ellcm—2-5el2cm—2;所述第一型重掺 杂二、五区及第二型重掺杂一、二、三区的深度为0.3um-2um，掺杂剂量 为lel4cnf2 - lel6cm一2。在本专利技术所述的单晶型结型场效应管器件中，所述第一型杂质重掺杂一、 三、四、六区用于形成场注重惨杂区，对有源器件进行有效隔离，防止场开启； 所述多晶硅为低掺杂的高阻多晶硅，两端有N型或P型重掺杂一、二区，用以 与金属形成欧姆接触；所述高阻多晶硅电阻位于第二型杂质二阱区上。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种单晶型结型场效应管器件的制备方法，包括在第一型杂质衬底上形成结型场效应管、泄漏电流补 偿单元及正向箝位二极管单元，其中所述泄漏电流补偿单元及正向箝位二极管 单元连接在结型场效应管的任意两极之间。在本专利技术所述的制备方法中，所述制备方法进一步包括 在第一型杂质衬底上形成第二型杂质一、二、三阱区；淀积第一氧化层并在其上形成多晶硅；形成结型场效应管栅极区、二极管阳极区或阴极区及场注区； 形成结型场效应管源漏区以及多晶硅的重掺杂一、二区； 低压化学气相淀积第二氧化层，并淀积形成金属层。 在本专利技术所述的制备方法中，所述制备方法进一步包括在第一型杂质衬底上进行一次薄层氧化，再淀积一层氮化硅，光刻出第二型杂质一、二、三阱区，阱刻蚀及阱区注入；氧气气氛中推结，刻蚀氮化硅和薄垫氧层形成对位台阶，低压化学气相淀 积第一氧化层，其上淀积多晶硅，多晶硅注入掺杂；光刻第一型杂质重掺杂区并刻蚀氧化层，注入第一型重掺杂杂质，形成结 型场效应管栅极区、二极管阳极区或阴极区及场注区；光刻第二型杂质重掺杂区并刻蚀氧化层，注入第二型重掺杂杂质，形成结 型场效应管源漏区以及多晶硅的重掺杂一、二区；低压化学气相淀积氧化层，孔光刻并腐蚀，金属淀积、光刻、腐蚀及钝化 淀积与腐蚀，形成单晶型结型场效应管器件。在本专利技术所述的制备方法中，所述多晶硅掺杂剂量较低时形成高阻多晶， 其两端具有掺杂类型与多晶硅掺杂类型相同的重掺杂一、二区；所述第一层氧 化层和第二层氧化层通过淀积生成，无需热氧化形成。实施本专利技术的单晶型结型场效应管器件及其制备方法，具有以下有益效 果本专利技术在单晶衬底上实现结型场效应管、高阻多晶电阻、二极管的单片集 成，由于没有采用外延工艺，因此芯片具有较低的成本。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术的单晶型场效应管器件的剖视图2是本专利技术的单晶型场效应管器件的一个实施例的电路示意图3是第二型杂质阱区注入时的剖视图4是多晶电阻刻蚀时的示意图5是第一型杂质重掺杂区注入时的剖视图6是第二型杂质重掺杂区注入时的剖视图。附图标记如下l为第一型杂质衬底，6为第一层氧化层，41-43分别为 第二型杂质一、二、三阱区，81-86分别为第一型杂质重掺杂一、二、三、 四、五、六区，91-93为第二型杂质重掺杂一、二、三区，7为多晶硅，71-72 分别为N型或P型重掺杂一、二区，IO为第二层氧化层，ll为金属；20为N 型结型场效应管，8为由高阻多晶实现的电阻，9为二极管；3为氮化硅，2 为薄垫氧层，5为光刻胶，402为第二型杂质；801为第一型重掺杂杂质，902 为第二型重掺杂杂质。具体实施例方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供，可以在单晶衬底 上实现JFET器件、高阻多晶电阻、二极管单片集成，并对有源器件进行有效 隔离。由于没有采用外延工艺，因此芯片具有较低的成本。所述JFET器件具 有输入阻抗高，输出阻抗低，噪声小等特点，可用于声电转换的过程中，其构 成的传声器可以用于通信、家电、声控等多种产品中。如图1所示，本专利技术的单晶型结型场效应管器件包括第一型杂质衬底1 及在第一型杂质衬底1上形成的结型场效应管20、泄漏电流补偿单元8及正 向箝位二极管单元9，第一型杂质衬底1为N型或P型。参考图2所示的电路 结构，泄漏电流补偿单元8及正向箝位二极管单元9可连接在结型场效应管20的任意两极之间，根据具体的传声器电路可以进行各种变换和调整。更具体地，泄漏电流补偿单元8包括一高阻多晶电阻，正向箝位二极管单元9包括 一二极管，当然这仅仅是本专利技术的一个示例而已，像多个高阻多晶电阻并联或 串联以及不止一个二极管的结构也应该在本专利技术涉及的范围之内。从图中可以看出，本专利技术的单晶型结型场效应管器件进一步包括第二型杂质一、二、三阱区41、 42、 43，分别对应结型场效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶型结型场效应管器件，其特征在于，包括第一型杂质衬底（１）及在第一型杂质衬底（１）上形成的结型场效应管（２０）、泄漏电流补偿单元（８）及正向箝位二极管单元（９），所述泄漏电流补偿单元（８）及正向箝位二极管单元（９）连接在结型场效应管（２０）的任意两极之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔明，罗波，赵远远，张波，
申请(专利权)人：深圳市联德合微电子有限公司，电子科技大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]