[发明专利]高压JFET器件及其制造方法、高压JFET器件的版图结构在审
申请号: | 202010134135.2 | 申请日: | 2020-03-02 |
公开(公告)号: | CN111403471A | 公开(公告)日: | 2020-07-10 |
发明(设计)人: | 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 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L29/808;H01L27/02;H01L21/337 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 罗雅文 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高压 jfet 器件 及其 制造 方法 版图 结构 | ||
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。
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域,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。
背景技术
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(Junction Field-Effect Transistor,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。
发明内容
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;
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