面结型场效应管制造技术

本发明专利技术公开了一种面结型场效应管，其是在面结型场效应管中集成了一个LDMOS。器件夹断电压可通过面结型场效应管的栅极单次或多次注入来调整，电流密度可通过控制沟道宽度来调整。同时，集成的LDMOS提高了面结型场效应管的耐压特性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种面结型场效应管，其是在面结型场效应管中集成了一个LDMOS。器件夹断电压可通过面结型场效应管的栅极单次或多次注入来调整，电流密度可通过控制沟道宽度来调整。同时，集成的LDMOS提高了面结型场效应管的耐压特性。【专利说明】面结型场效应管
本专利技术涉及半导体领域，特别是指一种面结型场效应管。
技术介绍
目前常用的JFET(面结型场效应管)按夹断方式分有横向夹断和纵向夹断两种。横向夹断JFET如图1所示，JFET器件的沟道N型阱掺杂402形成在P型衬底401上，表面有场氧405隔离，N型掺杂402外侧注入有P型阱掺杂403，两侧分别用P型有源区404引出形成栅极410，沟道长度L4就是N型阱的宽度，在夹断工作中，由于是利用N型阱402和P型阱403间的耗尽来夹断，所以在需要的夹断电压下N型阱的宽度和浓度分布是不能变的，因此横向夹断方式的JFET无法在保持夹断电压的情况下提供宽度可变的器件。而纵向型JFET如图2所示，JFET器件的沟道N型掺杂502形成在P型衬底501上，表面注入有P型掺杂503，P型掺杂503里形成有P型有源区504a，并和N型阱外的P型有源区504b连在一起，形成栅极510，有源区504a和504b间有场氧505隔离，纵向型JFET的沟道长度L3即是N型阱502和P型阱503的深度差，而不受N型阱宽度限制，这样在需要的夹断电压下，通过变化N型阱502的宽度W3可以得到不同电流大小的器件。但某些工艺条件中，N型阱会被推进得很深，当N型阱和P型阱的深度差达到一定后，JFET将无法夹断，因此纵向型JFET的应用也受到一定限制。同时目前所使用的面结型场效应管，耐压是靠结本身，提高耐压的方式主要依靠降低结的浓度，但结浓度做淡耐压也无法达到超高耐压的要求(大于300V)，而且结做得太淡也会弓I起器件电流太小、稳定性差的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种面结型场效应管，其具有电流密度可调，且同时具备超高耐压的特性。为解决上述问题，本专利技术所述的一种面结型场效应管，包含一个面结型场效应管和一个集成在面结型场效应管中的LDMOS (LDMOS =Laterally Diffused Metal OxideSemiconductor):在P型硅衬底上具有N型注入区，水平方向上，N型注入区划分为源区漂移区、沟道区和漏区漂移区；所述面结型场效应管的漏区，是漏区漂移区的一侧的第一重掺杂N型区，第一重掺杂N型区上具有填充金属的接触孔与第一重掺杂N型区相连，将面结型场效应管的漏区引出，且第一重掺杂N型区同时也作为集成的LDMOS的漏区；所述面结型场效应管的源区，是源区漂移区中第二重掺杂N型区，所述源区漂移区位于漏区漂移区相对一侧的N型注入区中，第二重掺杂N型区上具有填充有金属的接触孔与第二重掺杂N型区连接，将面结型场效应管的源区引出；所述面结型场效应管的栅极，为重掺杂P型区，位于沟道区上方的P型注入区中，所述沟道区位于源区漂移区与漏区漂移区之间，沟道区上方的P型注入区中具有相互抵靠接触的重掺杂P型区和第三重掺杂N型区，所述重掺杂P型区上具有填充金属的接触孔与之连接引出，形成面结型场效应管的栅极，所述第三重掺杂N型区上具有填充金属的接触孔与之接触引出，重掺杂P型区与第二重掺杂N型区之间的硅表面具有源区场氧隔离，所述LDMOS的源区由重掺杂P型区和第三重掺杂N型区共同构成，所述P型注入区作为LDMOS的沟道区；所述第一重掺杂N型区与第三重掺杂N型区之间的硅表面具有漏区场氧隔离及一段氧化膜，漏区场氧下方的N型注入区中有一层P型掺杂区；所述氧化膜是靠近第三重掺杂N型区，氧化膜上及靠近氧化膜的漏区场氧上覆盖一层多晶硅，多晶硅上具有填充金属的接触孔将多晶硅引出，形成所述LDMOS的栅极；漏区场氧靠近第一重掺杂N型区的区域上覆盖一段多晶硅形成漏区场板，并通过填充金属的接触孔引出；整个器件表面淀积层间介质，所述的接触孔全部穿通层间介质将各区域引出；在层间介质表面淀积有金属分别形成整个器件的各个电极，其中重掺杂P型区、第三重掺杂N型区以及靠近第三重掺杂N型区的多晶硅通过接触孔连接同一块金属，第一重掺杂N型区的接触孔与漏区场板的接触孔连接到另一块金属。进一步地，所述的P型注入区是一次注入形成，或者是多次注入形成，以形成不同夹断电压的面结型场效应管。进一步地，在俯视平面上，集成有LDMOS的面结型场效应管的漏区和栅极是圆形结构。进一步地，所述圆形结构是漏区在内侧，栅极在外侧。进一步地，所述圆形结构的外侧的栅极延伸有矩形的N型注入区，形成面结型场效应管的源区。进一步地，改变所述各注入区为相反离子注入类型，即形成P型面结型场效应管。本专利技术所述的面结型场效应管，利用栅极的P型注入区的单次或者多次注入来调节夹断电压，形成纵向夹断，使得电流密度可根据沟道宽度来调整，同时，在面结型场效应管的漏区集成有LDMOS，使得面结型场效应管具有超高耐压的特性。【专利附图】【附图说明】图1是传统横向面结型场效应管剖面图；图2是传统纵向面结型场效应管剖面图；图3是本专利技术面结型场效应管的剖面图；图4是本专利技术面结型场效应管的平面俯视图。附图标记说明401,501,101 是 P 型衬底，402，502 是 N 型阱，403、503 是 P 型阱，404、504a、504b是重掺杂P型区，405、505是场氧，410、510是栅极，L3、L4是沟道长度，W3是N阱宽度，102是N型注入区，103是P型注入区，104是P型掺杂区，105是场氧，106是第三重掺杂N型区，107是第一重掺杂N型区，108是重掺杂P型区，109、110、201是多晶硅，111、112是金属，114是第二重掺杂N型区，202是LDMOS源区，203是氧化膜，204是源区漂移区，301是漏区，302 是源区，303是栅极，304是面结型场效应管沟道区，308是层间介质，Ls, Ld是距离。【具体实施方式】本专利技术所述的面结型场效应管的剖面结构如图3所示，其包含一个面结型场效应管和一个集成在面结型场效应管中的LDMOS。在P型硅衬底101上具有N型注入区102，水平方向上，N型注入区102划分为源区漂移区204、沟道区304和漏区漂移区208。在漏区漂移区208的一侧表面处具有第一重掺杂N型区107，第一重掺杂N型区107上具有填充金属的接触孔与第一重掺杂N型区107相连，将面结型场效应管的漏区301引出。源区漂移区204位于漏区漂移区208相对一侧的N型注入区102中，源区漂移区204中具有第二重掺杂N型区114，第二重掺杂N型区114上具有填充有金属的接触孔与第二重掺杂N型区114连接，将面结型场效应管的源区302引出。所述沟道区304位于源区漂移区204与漏区漂移区208之间，沟道区304上方具有P型注入区103，所述P型注入区103中具有相互抵靠接触的重掺杂P型区108和第三重掺杂N型区106，所述重掺杂P型区108上具有填充金属的接触孔与之连接引出，形成面结型场效应管的栅极303，所述第三重掺杂N型区106上具有填充金属的接触孔与之接触引出，重掺杂P型区108与第二重掺杂N型区114之间的硅表面具有源区场氧105隔离。P型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面结型场效应管，其特征在于：包含一个面结型场效应管和一个集成在面结型场效应管中的LDMOS：在P型硅衬底上具有N型注入区，水平方向上，N型注入区划分为源区漂移区、沟道区和漏区漂移区；所述面结型场效应管的漏区，是漏区漂移区的一侧的第一重掺杂N型区，第一重掺杂N型区上具有填充金属的接触孔与第一重掺杂N型区相连，将面结型场效应管的漏区引出，且第一重掺杂N型区同时也作为集成的LDMOS的漏区；所述面结型场效应管的源区，是源区漂移区中第二重掺杂N型区，所述源区漂移区位于漏区漂移区相对一侧的N型注入区中，第二重掺杂N型区上具有填充有金属的接触孔与第二重掺杂N型区连接，将面结型场效应管的源区引出；所述面结型场效应管的栅极，为重掺杂P型区，位于沟道区上方的P型注入区中，所述沟道区位于源区漂移区与漏区漂移区之间，沟道区上方的P型注入区中具有相互抵靠接触的重掺杂P型区和第三重掺杂N型区，所述重掺杂P型区上具有填充金属的接触孔与之连接引出，形成面结型场效应管的栅极，所述第三重掺杂N型区上具有填充金属的接触孔与之接触引出，重掺杂P型区与第二重掺杂N型区之间的硅表面具有源区场氧隔离，所述LDMOS的源区由重掺杂P型区和第三重掺杂N型区共同构成，所述P型注入区作为LDMOS的沟道区；所述第一重掺杂N型区与第三重掺杂N型区之间的硅表面具有漏区场氧隔离及一段氧化膜，漏区场氧下方的N型注入区中有一层P型掺杂区；所述氧化膜是靠近第三重掺杂N型区，氧化膜上及靠近氧化膜的漏区场氧上覆盖一层多晶硅，多晶硅上具有填充金属的接触孔将多晶硅引出，形成所述LDMOS的栅极；漏区场氧靠近第一重掺杂N型区的区域上覆盖一段多晶硅形成漏区场板，并通过填充金属的接触孔引出；整个器件表面淀积层间介质，所述的接触孔全部穿通层间介质将各区域引出；在层间介质表面淀积有金属分别形成整个器件的各个电极，其中重掺杂P型区、第三重掺杂N型区以及靠近第三重掺杂N型区的多晶硅通过接触孔连接同一块金属，第一重掺杂N型区的接触孔与漏区场板的接触孔连接到另一块金属。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗彬彬，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