面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，溝道區(qū)設(shè)置在兩個(gè)相鄰的同種摻雜的阱區(qū)之間且是通過兩相鄰的阱區(qū)的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的摻雜，摻雜類型相反的阱區(qū)設(shè)置在溝道區(qū)的上方用于對(duì)溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡。本發(fā)明能降低溝道區(qū)的摻雜濃度并使溝道區(qū)的夾斷電壓降低，從而能使溝道區(qū)的夾斷電壓可調(diào)并能得到較小的夾斷電壓且并不需要增加額外成本；本發(fā)明僅需調(diào)節(jié)溝道區(qū)兩側(cè)的兩個(gè)相鄰的同種摻雜的阱區(qū)的寬度，就實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的寬度的條件，從而能調(diào)節(jié)器件的溝道電流，而且很容易實(shí)現(xiàn)溝道電流的增加，得到較大的溝道電流。本發(fā)明還公開了一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。
【專利說明】面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)。本發(fā)明還涉及一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常用的JFET按夾斷方式分有橫向夾斷和縱向夾斷兩種。
[0003]如圖1所示，是現(xiàn)有第一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；現(xiàn)有第一種JFET為橫向夾斷JFET，以N型結(jié)構(gòu)為例，現(xiàn)有第一種JFET包括:
[0004]N型阱402，形成于P型硅襯底401上，用該N型阱402作為溝道區(qū)。
[0005]形成于N型阱402兩側(cè)的兩個(gè)P型阱403，兩個(gè)P型阱403用于從N型阱402的兩側(cè)對(duì)N型阱402進(jìn)行橫向耗盡，橫向耗盡后溝道區(qū)夾斷。
[0006]在兩個(gè)P型阱403上方都形成有P+區(qū)404，兩個(gè)P+區(qū)通過金屬連線連接在一起引出柵極410。在硅襯底401上形成有場(chǎng)氧405，場(chǎng)氧405能為局部場(chǎng)氧或淺溝槽場(chǎng)氧，用于隔尚出有源區(qū)。
[0007]溝道區(qū)的長(zhǎng)度L2就為N型阱402的寬度。
[0008]在夾斷工作中，由于是利用N型阱402和P型阱403間的耗盡來實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的夾斷，所以在需要的夾斷電壓下即夾斷電壓確定時(shí)N型阱402的寬度和濃度分布是不能變的，因?yàn)镹型阱402的寬度和濃度分布改變后，夾斷電壓也會(huì)改變。因此現(xiàn)有第一種采用橫向夾斷方式的JFET無法在保持夾斷電壓不變的情況下提供溝道區(qū)寬度可變的器件，這樣也就無法得到夾斷電壓相同而溝道電流可調(diào)的JFET器件；同時(shí)在N型阱402的寬度不變時(shí)，JFET的夾斷電壓是由N型阱402和P型阱403濃度決定，無法改變，所以現(xiàn)有第一種JFET只能實(shí)現(xiàn)單一的夾斷電壓和溝道電流，即夾斷電壓和溝道電流都無法調(diào)節(jié)。
[0009]如圖2所示，是現(xiàn)有第二種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；現(xiàn)有第二種JFET為縱向夾斷JFET，以N型結(jié)構(gòu)為例，現(xiàn)有第二種JFET包括:
[0010]N型阱502，形成于P型硅襯底501上，用該N型阱502作為溝道區(qū)。
[0011]形成于N型阱502頂部的P型阱503，P型阱503的結(jié)深小于N型阱502的結(jié)深，P型阱503從頂部將N型阱502全部覆蓋并延伸到N型阱502周側(cè)的硅襯底501中。P型阱503用于對(duì)N型阱502進(jìn)行縱向耗盡并能實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的夾斷。
[0012]在P型阱503上方都形成有P+區(qū)504a，P型阱503和N型阱502外的硅襯底501表面形成有P+區(qū)504b，P+區(qū)504b用于將硅襯底501引出。P+區(qū)504a和P+區(qū)504b通過金屬連線連接在一起引出柵極510。在硅襯底501上形成有場(chǎng)氧505，場(chǎng)氧505能為局部場(chǎng)氧或淺溝槽場(chǎng)氧，用于隔離出有源區(qū)。
[0013]由圖2可以看出，溝道區(qū)的長(zhǎng)度L3為N型阱502和P型阱503的深度差，而不受N型阱502的寬度W3限制。這樣在需要的夾斷電壓下即即夾斷電壓確定時(shí)，溝道區(qū)的長(zhǎng)度L3不變，但是N型阱502的寬度W3即溝道區(qū)的寬度W3可以變化，當(dāng)寬度W3變化時(shí)，就能得到不同電流大小的JFET器件。而且在某些工藝條件中，N型阱502會(huì)被推進(jìn)得很深，當(dāng)N型阱502和P型阱503的深度差達(dá)到一定后，JFET將無法夾斷，因此現(xiàn)有第二種縱向型JFET的應(yīng)用也受到一定限制。而且這種縱向型JFET的夾斷電壓也是由N型阱502和P型阱503濃度決定，工藝確定的情況下，夾斷電壓無法改變。所以現(xiàn)有第二種JFET只能對(duì)溝道電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，還是不能對(duì)溝道區(qū)的夾斷電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0014]為了得到溝道電流能力可調(diào)，并且夾斷電壓可調(diào)的JFET器件，如圖3所示的現(xiàn)有第三種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管；現(xiàn)有第三種JFET包括:
[0015]N型阱302，形成于P型硅襯底301上，用該N型阱302作為溝道區(qū)。
[0016]形成于N型阱302頂部的P型阱303，P型阱303的結(jié)深小于N型阱302的結(jié)深，P型阱303從頂部將N型阱302全部覆蓋并延伸到N型阱302周側(cè)的硅襯底301中。P型阱303用于對(duì)N型阱302進(jìn)行縱向耗盡并能實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的夾斷。
[0017]在P型阱303上方都形成有P+區(qū)304a， P型阱303和N型阱302外的硅襯底301表面形成有P+區(qū)304b，P+區(qū)304b用于將硅襯底301引出。P+區(qū)304a和P+區(qū)304b通過金屬連線連接在一起引出柵極310。在硅襯底301上形成有場(chǎng)氧305，場(chǎng)氧305能為局部場(chǎng)氧或淺溝槽場(chǎng)氧，用于隔離出有源區(qū)。
[0018]在N型阱302里還包括用額外的掩模板單次或多次注入形成的P型摻雜306a，306b…306x，其中溝道區(qū)中的長(zhǎng)度LI為相鄰兩次P型摻雜的深度差，通過注入能量的調(diào)整可以得到不同深度差的長(zhǎng)度LI，由于溝道區(qū)的長(zhǎng)度LI可以調(diào)節(jié)，所以現(xiàn)有第三種JFET能有效調(diào)節(jié)需要的夾斷電壓值，同時(shí)還能通過調(diào)節(jié)溝道區(qū)的寬度Wl來調(diào)節(jié)器件的溝道電流。但是，現(xiàn)有第三種JFET的缺點(diǎn)是需要在標(biāo)準(zhǔn)工藝上增加一層額外的掩模板即需增加額外的掩膜版來形成P型摻雜306a，306b…306x，這樣會(huì)使工藝成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，能使器件的溝道區(qū)的夾斷電壓降低且可調(diào)，以及能使器件的溝道電流增加且可調(diào)。為此，本發(fā)明還提供一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法。
[0020]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括:
[0021]兩個(gè)第一導(dǎo)電類型阱，形成于第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底上，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間相隔距離一、且兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間的區(qū)域形成溝道區(qū)，該溝道區(qū)為第一導(dǎo)電類型摻雜、且所述溝道區(qū)的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)是由兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的雜質(zhì)擴(kuò)散形成；通過調(diào)節(jié)所述距離一調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓。
[0022]在第一個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的源區(qū)、在第二個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的漏區(qū)；在俯視面上，所述源區(qū)到漏區(qū)的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向、和該長(zhǎng)度方向垂直的為寬度方向；所述溝道區(qū)的寬度由兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度決定，并通過調(diào)節(jié)兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度調(diào)節(jié)所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道電流。
[0023]一第二導(dǎo)電類型阱，形成于所述溝道區(qū)頂部并從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述第二導(dǎo)電類型阱還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱、或所述半導(dǎo)體襯底中，所述第二導(dǎo)電類型阱的結(jié)深小于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的結(jié)深，所述第二導(dǎo)電類型阱用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡。
[0024]在所述第二導(dǎo)電類型阱中形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的引出區(qū)一、在兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱以及所述第二導(dǎo)電類型阱外部的所述半導(dǎo)體襯底中形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的引出區(qū)二，所述弓I出區(qū)一和所述引出區(qū)二通過金屬連線相連并引出柵極。
[0025]進(jìn)一步的改進(jìn)是，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱都為矩形，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱相鄰的寬度邊大小相同且兩端對(duì)齊并相隔所述距離一；所述第二導(dǎo)電類型阱的寬度大于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度，所述第二導(dǎo)電類型阱的長(zhǎng)度大于所述距離一。
[0026]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述距離一為0.5微米?20微米。
[0027]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或者所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。
[0028]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法包括如下步驟:
[0029]步驟一、采用離子注入工藝在第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底上形成兩個(gè)第一導(dǎo)電類型阱，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間相隔距離一；兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間的區(qū)域形成溝道區(qū)；通過調(diào)節(jié)所述距離一調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓。
[0030]步驟二、對(duì)兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱進(jìn)行退火推阱，該推阱使兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的摻雜均勻并且使兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散到所述溝道區(qū)并使所述溝道區(qū)為第一導(dǎo)電類型摻雜。
[0031]步驟三、采用離子注入工藝在所述溝道區(qū)頂部形成第二導(dǎo)電類型阱；所述第二導(dǎo)電類型阱從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述第二導(dǎo)電類型阱還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱、或所述半導(dǎo)體襯底中，所述第二導(dǎo)電類型阱的結(jié)深小于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的結(jié)深，所述第二導(dǎo)電類型阱用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡。
[0032]步驟四、進(jìn)行第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的離子注入在第一個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成由第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的源區(qū)、在第二個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成由第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的漏區(qū)。
[0033]步驟五、進(jìn)行第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的離子注入在所述第二導(dǎo)電類型阱中形成由第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)一、在兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱以及所述第二導(dǎo)電類型阱外部的所述半導(dǎo)體襯底中形成由第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)二。
[0034]步驟六、形成金屬接觸并分別引出源極、漏極和柵極；所述源極和所述源區(qū)相連，所述漏極和所述漏區(qū)相連，所述柵極和所述弓丨出區(qū)一以及引出區(qū)二相連。
[0035]進(jìn)一步的改進(jìn)是，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱都為矩形，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱相鄰的寬度邊大小相同且兩端對(duì)齊并相隔所述距離一；所述第二導(dǎo)電類型阱的寬度大于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度，所述第二導(dǎo)電類型阱的長(zhǎng)度大于所述距離一。
[0036]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述距離一為0.5微米?20微米。
[0037]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或者所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。[0038]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0039]1、本發(fā)明通過將溝道區(qū)設(shè)置在兩個(gè)相鄰的同種摻雜的阱區(qū)之間且是通過兩相鄰的阱區(qū)的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的摻雜，所以能夠得到摻雜濃度低于阱區(qū)的摻雜濃度的溝道區(qū)，從而能降低溝道區(qū)的摻雜濃度并使溝道區(qū)的夾斷電壓降低，并能得到較小的夾斷電壓。
[0040]2、本發(fā)明僅通過設(shè)置兩個(gè)相鄰的同種摻雜的阱區(qū)之間的間距就能實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的摻雜濃度的調(diào)節(jié)，從而不需要增加額外的掩模板就能很方便的調(diào)節(jié)溝道區(qū)的夾斷電壓。
[0041]3、本發(fā)明僅需調(diào)節(jié)溝道區(qū)兩側(cè)的兩個(gè)相鄰的同種摻雜的阱區(qū)的寬度，就實(shí)現(xiàn)溝道區(qū)的寬度的條件，從而能調(diào)節(jié)器件的溝道電流，而且很容易實(shí)現(xiàn)溝道電流的增加，得到較大的溝道電流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0043]圖1是現(xiàn)有第一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2是現(xiàn)有第二種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖3是現(xiàn)有第三種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖4A是本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的俯視面不意圖；
[0047]圖4B是圖4A中沿AA線的剖面示意圖；
[0048]圖4C是圖4A中沿BB線的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]如圖4A所示,是本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的俯視面示意圖；如圖4B所示，是圖4A中沿AA線的剖面示意圖；如圖4C所示,是圖4A中沿BB線的剖面示意圖。本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管以溝道導(dǎo)電類型為N型載流子的器件為例，本發(fā)明實(shí)施例JFET包括:
[0050]兩個(gè)N型阱102a和102b，形成于P型的半導(dǎo)體襯底如硅襯底101上。如圖4A所示，兩個(gè)所述N型阱都為矩形，兩個(gè)所述N型阱102a和102b相鄰的寬度邊大小相同即都為寬度W1，且兩個(gè)所述N型阱102a和102b相鄰的寬度邊的兩端對(duì)齊并相隔所述距離一 SI。
[0051]兩個(gè)所述N型阱102a和102b之間的區(qū)域形成溝道區(qū)，該溝道區(qū)為N型摻雜、且所述溝道區(qū)的N型雜質(zhì)是由兩個(gè)所述N型阱102a和102b的雜質(zhì)擴(kuò)散形成，雜質(zhì)擴(kuò)散的推阱溫度大于900°C、時(shí)間大于10分鐘。通過調(diào)節(jié)所述距離一 SI調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓，較佳為，所述距離一 SI為0.5微米?20微米。所以本發(fā)明實(shí)施例JFET的夾斷電壓很容易調(diào)節(jié)，且能得到較小的夾斷電壓，并不需要增加額外的掩模板。
[0052]在第一個(gè)N型阱102a中形成有N型重?fù)诫s的源區(qū)107a、在第二個(gè)N型阱102b中形成有N型重?fù)诫s的漏區(qū)107b ;在俯視面上，所述源區(qū)107a到漏區(qū)107b的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向、和該長(zhǎng)度方向垂直的為寬度方向；所述溝道區(qū)的寬度Wl由兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度Wl決定，并通過調(diào)節(jié)兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度Wl調(diào)節(jié)所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道電流。所以本發(fā)明實(shí)施例JFET的溝道電流很容易調(diào)節(jié)，且能得到較大的溝道電流。[0053]一 P型阱103，形成于所述溝道區(qū)頂部并從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述P型阱103還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述N型阱102a和102b、或所述半導(dǎo)體襯底101中，如圖4A所示，所述P型阱103的寬度大于兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度W1，所述P型阱103的長(zhǎng)度大于所述距離一 SI。所述P型阱103的結(jié)深小于兩個(gè)所述N型阱102a和102b的結(jié)深，所述P型阱103用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡。由圖4B可以看出，所述溝道區(qū)的耗盡深度LI為所述P型阱103和兩個(gè)所述N型阱102a和102b的結(jié)深之差，較佳為，深度LI設(shè)置在0.5微米?10微米，且深度LI小于寬度Wl。
[0054]如圖4C所示，在所述P型阱103中形成有P型重?fù)诫s的引出區(qū)一 104a、在兩個(gè)所述N型阱102a和102b以及所述P型阱103外部的所述半導(dǎo)體襯底101中形成有P型重?fù)诫s的引出區(qū)二 104b，所述引出區(qū)一 104a和所述引出區(qū)二 104b通過金屬連線相連并引出柵極 110。
[0055]在硅襯底101上形成有場(chǎng)氧105，場(chǎng)氧105能為局部場(chǎng)氧(LOCOS)或淺溝槽場(chǎng)氧(STI)，用于隔離出有源區(qū)。所述引出區(qū)一 104a、所述引出區(qū)二 104b、所述源區(qū)107a和所述漏區(qū)107b都形成于對(duì)應(yīng)的所述有源區(qū)中。所述引出區(qū)一 104a、所述引出區(qū)二 104b、所述源區(qū)107a和所述漏區(qū)107b的都是通過離子注入形成，離子注入劑量都分別大于1E14厘米_2。
[0056]對(duì)應(yīng)溝道導(dǎo)電類型為P型載流子的器件，僅需將本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的各阱區(qū)以及源漏區(qū)和引出區(qū)一和引出區(qū)二的摻雜類型取反即行。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法包括如下步驟:
[0058]步驟一、采用離子注入工藝在P型的半導(dǎo)體襯底如硅襯底101上形成兩個(gè)N型阱102a和102b。如圖4A所示，兩個(gè)所述N型阱都為矩形，兩個(gè)所述N型阱102a和102b相鄰的寬度邊大小相同即都為寬度W1，且兩個(gè)所述N型阱102a和102b相鄰的寬度邊的兩端對(duì)齊并相隔所述距離一 SI。兩個(gè)所述N型阱102a和102b之間的區(qū)域形成溝道區(qū)，通過調(diào)節(jié)所述距離一 SI調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓，較佳為，所述距離一 SI為0.5微米?20微米。所以本發(fā)明實(shí)施例JFET的夾斷電壓很容易調(diào)節(jié)，且能得到較小的夾斷電壓，并不需要增加額外的掩模板。
[0059]所述溝道區(qū)的寬度Wl由兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度Wl決定，并通過調(diào)節(jié)兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度Wl調(diào)節(jié)所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道電流。所以本發(fā)明實(shí)施例JFET的溝道電流很容易調(diào)節(jié)，且能得到較大的溝道電流。
[0060]步驟二、對(duì)兩個(gè)所述N型阱102a和102b進(jìn)行退火推阱，該推阱使兩個(gè)所述N型阱102a和102b的摻雜均勻并且使兩個(gè)所述N型阱102a和102b的N型雜質(zhì)擴(kuò)散到所述溝道區(qū)并使所述溝道區(qū)為N型摻雜。該退火推阱溫度大于900°C、時(shí)間大于10分鐘。
[0061]步驟三、采用離子注入工藝在所述溝道區(qū)頂部形成P型阱103 ;所述P型阱103從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述P型阱103還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述N型阱102a和102b、或所述半導(dǎo)體襯底101中，如圖4A所示，所述P型阱103的寬度大于兩個(gè)所述N型阱102a和102b的寬度Wl，所述P型阱103的長(zhǎng)度大于所述距離一 SI。所述P型阱103的結(jié)深小于兩個(gè)所述N型阱102a和102b的結(jié)深，所述P型阱103用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡。由圖4B可以看出，所述溝道區(qū)的耗盡深度LI為所述P型阱103和兩個(gè)所述N型阱102a和102b的結(jié)深之差，較佳為，深度LI設(shè)置在0.5微米?10微米，且深度LI小于寬度Wl。[0062]步驟四、采用局部場(chǎng)氧(LOCOS)或淺溝槽場(chǎng)氧(STI)工藝在所述硅襯底101上形成場(chǎng)氧105，通過所述場(chǎng)氧105隔離出有源區(qū)。進(jìn)行N型重?fù)诫s的離子注入在第一個(gè)N型阱102a中形成由N型重?fù)诫s區(qū)組成的源區(qū)107a、在第二個(gè)N型阱102b中形成由N型重?fù)诫s區(qū)組成的漏區(qū)107b，所述源區(qū)107a和所述漏區(qū)107b的離子注入同時(shí)進(jìn)行且離子注入劑量都大于1E14厘米_2。所述源區(qū)107a和所述漏區(qū)107b都形成于對(duì)應(yīng)的所述有源區(qū)中。
[0063]步驟五、進(jìn)行P型重?fù)诫s的離子注入在所述P型阱103中形成由P型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)一 104a、在兩個(gè)所述N型阱以及所述P型阱103外部的所述半導(dǎo)體襯底101中形成由P型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)二 104b。所述引出區(qū)一 104a和所述引出區(qū)二 104b的離子注入同時(shí)進(jìn)行且離子注入劑量都大于1E14厘米_2。所述引出區(qū)一 104a和所述引出區(qū)二104b都形成于對(duì)應(yīng)的所述有源區(qū)中。
[0064]步驟六、形成金屬接觸并分別引出源極、漏極和柵極110 ;所述源極和所述源區(qū)相連，所述漏極和所述漏區(qū)相連，所述柵極110和所述引出區(qū)一 104a以及引出區(qū)二 104b相連。
[0065]對(duì)應(yīng)溝道導(dǎo)電類型為P型載流子的器件，僅需將本發(fā)明實(shí)施例面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法中的各阱區(qū)以及源漏區(qū)和引出區(qū)一和引出區(qū)二的摻雜類型取反即行。
[0066]以上通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括: 兩個(gè)第一導(dǎo)電類型阱，形成于第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底上，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間相隔距離一、且兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間的區(qū)域形成溝道區(qū)，該溝道區(qū)為第一導(dǎo)電類型摻雜、且所述溝道區(qū)的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)是由兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的雜質(zhì)擴(kuò)散形成；通過調(diào)節(jié)所述距離一調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓； 在第一個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的源區(qū)、在第二個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成有第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的漏區(qū)；在俯視面上，所述源區(qū)到漏區(qū)的方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向、和該長(zhǎng)度方向垂直的為寬度方向；所述溝道區(qū)的寬度由兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度決定，并通過調(diào)節(jié)兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度調(diào)節(jié)所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道電流； 一第二導(dǎo)電類型阱，形成于所述溝道區(qū)頂部并從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述第二導(dǎo)電類型阱還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱、或所述半導(dǎo)體襯底中，所述第二導(dǎo)電類型阱的結(jié)深小于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的結(jié)深，所述第二導(dǎo)電類型阱用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡； 在所述第二導(dǎo)電類型阱中形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的引出區(qū)一、在兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱以及所述第二導(dǎo)電類型阱外部的所述半導(dǎo)體襯底中形成有第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的引出區(qū)二，所述引出區(qū) 一和所述引出區(qū)二通過金屬連線相連并引出柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱都為矩形，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱相鄰的寬度邊大小相同且兩端對(duì)齊并相隔所述距離一；所述第二導(dǎo)電類型阱的寬度大于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度，所述第二導(dǎo)電類型阱的長(zhǎng)度大于所述距離一。
3.如權(quán)利要求1或2所述的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:所述距離一為0.5微米~20微米。
4.如權(quán)利要求1或2所述的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或者所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，第二導(dǎo)電類型為N型。
5.一種面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、采用離子注入工藝在第二導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體襯底上形成兩個(gè)第一導(dǎo)電類型阱，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間相隔距離一；兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱之間的區(qū)域形成溝道區(qū)；通過調(diào)節(jié)所述距離一調(diào)節(jié)所述溝道區(qū)的摻雜濃度以及調(diào)節(jié)面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓； 步驟二、對(duì)兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱進(jìn)行退火推阱，該推阱使兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的摻雜均勻并且使兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的第一導(dǎo)電類型雜質(zhì)擴(kuò)散到所述溝道區(qū)并使所述溝道區(qū)為第一導(dǎo)電類型摻雜； 步驟三、采用離子注入工藝在所述溝道區(qū)頂部形成第二導(dǎo)電類型阱；所述第二導(dǎo)電類型阱從頂部將所述溝道區(qū)全部覆蓋，所述第二導(dǎo)電類型阱還延伸到所述溝道區(qū)周側(cè)的兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱、或所述半導(dǎo)體襯底中，所述第二導(dǎo)電類型阱的結(jié)深小于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的結(jié)深，所述第二導(dǎo)電類型阱用于從頂部對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行縱向耗盡；步驟四、進(jìn)行第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s的離子注入在第一個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成由第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的源區(qū)、在第二個(gè)第一導(dǎo)電類型阱中形成由第一導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的漏區(qū)； 步驟五、進(jìn)行第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s的離子注入在所述第二導(dǎo)電類型阱中形成由第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)一、在兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱以及所述第二導(dǎo)電類型阱外部的所述半導(dǎo)體襯底中形成由第二導(dǎo)電類型重?fù)诫s區(qū)組成的引出區(qū)二； 步驟六、形成金屬接觸并分別引出源極、漏極和柵極；所述源極和所述源區(qū)相連，所述漏極和所述漏區(qū)相連，所述柵極和所述弓丨出區(qū)一以及引出區(qū)二相連。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱都為矩形，兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱相鄰的寬度邊大小相同且兩端對(duì)齊并相隔所述距離一；所述第二導(dǎo)電類型阱的寬度大于兩個(gè)所述第一導(dǎo)電類型阱的寬度，所述第二導(dǎo)電類型阱的長(zhǎng)度大于所述距
7.如權(quán)利要求5或6所述的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:所述距離一為0.5微米~20微米。
8.如權(quán)利要求5或6所述的面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于:所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N型器件，第一導(dǎo)電類型為N型，第二導(dǎo)電類型為P型；或者所述面結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P型器件，第一導(dǎo)電類型為P型，`第二導(dǎo)電類型為N型。
【文檔編號(hào)】H01L21/337GK103730517SQ201210390555
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】金鋒, 苗彬彬 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司