一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，包括一漏極、一源極、一襯底及一深注入N阱層，還包括電性連接在一起的前柵極和后柵極，前柵極為設(shè)置在漏極和源極間的P型柵極，且前柵極一端和漏極間設(shè)置有多晶硅場板和場氧化層，后柵極為設(shè)置在源極遠(yuǎn)離漏極一側(cè)的P型柵極；前柵極包含有前柵極P注入層，后柵極包含有后柵極P注入層、后柵極P阱層，且該前、后柵極P注入層的結(jié)深遠(yuǎn)深于源極的結(jié)深，后柵極P阱層的結(jié)深深于所述后柵極P注入層。本發(fā)明的一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)是一種無需增加任何高壓工藝層次，卻可以實(shí)現(xiàn)夾斷電壓隨應(yīng)用需求很方便調(diào)整的器件結(jié)構(gòu)，同時在后柵極有結(jié)深更深的P阱層保護(hù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了耐壓的提高，非常適用于高壓CDMOS,BCD工藝平臺的集成。
【專利說明】一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及到高壓集成電路中的一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓集成電路的制造工藝平臺中，高壓結(jié)型場效應(yīng)管(JFET器件)是通常需要提供的一種重要器件，用高壓JFET，集成電路就可以非常容易地搭建Start-up模塊以及橫流源模塊。JFET的參數(shù)中，擊穿(BV)和夾斷電壓(Vpitch-off)是最關(guān)鍵的兩個參數(shù)。但是在高壓BCD或者CDM0S工藝中，作為現(xiàn)有的JFET的柵極的摻雜區(qū)域會受到結(jié)深的限制無法實(shí)現(xiàn)更高的電壓。
[0003]夾斷電壓往往受到很多因素的影響，以常規(guī)的深N阱JFET為例，它的夾斷電壓會受到N阱的結(jié)深，摻雜濃度，P型柵極的結(jié)深和摻雜濃度等因素的影響，這造成了夾斷電壓漂移較大，而且受限于BCD工藝有限的可用工藝層次，夾斷電壓的絕對值也不可以根據(jù)應(yīng)用隨意調(diào)節(jié)。而為了獲得JFET而增加工藝層次又增加了產(chǎn)品成本，往往會得不償失。如何不增加工藝成本而獲得有合適的Vpinch-off和BV的高壓JFET是工藝開發(fā)的目標(biāo)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，其無需增加任何高壓工藝層次，卻可以實(shí)現(xiàn)夾斷電壓隨應(yīng)用需求很方便調(diào)整的器件結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，包括一漏極、一源極、一襯底及一深注入N阱層，還包括電性連接在一起的前柵極和后柵極，前柵極為設(shè)置在漏極和源極間的P型柵極，且前柵極一端和漏極間設(shè)置有多晶硅場板和場氧化層，后柵極為設(shè)置在源極遠(yuǎn)離漏極一側(cè)的P型柵極；前柵極包含有前柵極P注入層，后柵極包含有后柵極P注入層、后柵極P阱層，且該前、后柵極P注入層的結(jié)深遠(yuǎn)深于所述源極的結(jié)深，所述后柵極P阱層的結(jié)深深于所述后柵極P注入層。
[0007]由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的一種結(jié)型場效應(yīng)管，它在夾斷時為縱向夾斷，SP前柵極和后柵極共同將漏極到源極的電流通路夾斷。夾斷電壓由前、后P型柵極光刻圖形的間距決定，擊穿由另一個結(jié)深更深的P講層實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提高；夾斷電壓Vpinch-off可以在一定范圍內(nèi)可由改變柵極圖形方便地調(diào)節(jié)，滿足多種應(yīng)用要求，而且影響夾斷電壓的因素減少為只有光刻精度和摻雜濃度兩個因素，尤其在光刻精度較高的小尺寸工藝(關(guān)鍵尺寸0.5um以下)中，夾斷電壓的漂移量也大大降低，因而與通常的橫向夾斷得橫向高壓JFET相比，本專利中的縱向夾斷橫向高壓JFET可獲得更高的夾斷電壓精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:[0009]圖1為本發(fā)明在場效應(yīng)管工藝平臺中的一個示意圖【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明的一種結(jié)型場效應(yīng)管，包括一漏極、一源極、一 P型襯底及一深注入N阱層，還包括電性連接在一起的前柵極和后柵極，前柵極為設(shè)置在漏極和源極間的P型柵極，且前柵極一端和漏極間設(shè)置有多晶硅場板和場氧化層，后柵極為設(shè)置在源極遠(yuǎn)離漏極一側(cè)的P型柵極；前柵極包含有前柵極P注入層，后柵極包含有后柵極P注入層、后柵極P阱層，且該前、后柵極p注入層的結(jié)深遠(yuǎn)深于所述源極的結(jié)深，后柵極P阱層的結(jié)深深于后柵極P注入層。
[0011]本發(fā)明的結(jié)型場效應(yīng)管因?yàn)橛袃蓚€柵極，前柵極對應(yīng)在漏極和源極之間的P型柵極，后柵極在源極遠(yuǎn)離漏極的一側(cè)，它與前柵極的結(jié)深都要遠(yuǎn)深于源極，所以工作時可以實(shí)現(xiàn)源漏之間通路的縱向夾斷；另外，后柵極利用工藝中的更深的P阱層來提高耐壓，可通過版圖尺寸的設(shè)計，保證在縱向夾斷后，后柵極更深的P阱的耗盡區(qū)擴(kuò)展過來，進(jìn)一步提高耐壓。
[0012]圖1是本發(fā)明中的高壓結(jié)型場效應(yīng)管JFET在CDM0S工藝平臺中的一個示意圖，由于沿漏極虛線中心對稱，所以我們可以只以右半邊的圖來描述。圖中場氧化層和多晶硅場板是常用的用于提高源漏之間的耐壓得技術(shù)，不再贅述。本發(fā)明主要的技術(shù)特點(diǎn)是柵極和源極N+的結(jié)構(gòu)，以圖1為例，該高壓JFET主要由高壓工藝?yán)锉貍涞腜注入層例如P body形成前后兩個接在一起的柵極，中間是源極N+，而由于P注入層P_body通常結(jié)深遠(yuǎn)深于源極N+，所以在工作時，漏端結(jié)加高壓，JFET處于飽和區(qū)，而當(dāng)源極N+對柵極的電壓增大時，前后柵極開始擴(kuò)展共同把源極N+下方的源漏通路夾斷。這個夾斷電壓就取決于前柵極P+和后柵極的距離。另外的一個技術(shù)特點(diǎn)是后柵極P+加入了工藝中通常結(jié)深更深的P阱層Pwell，這樣，通過合適的版圖調(diào)整，后柵極P+的耗盡區(qū)擴(kuò)展可以進(jìn)一步與后柵與前柵之間的耗盡區(qū)連接起來，使得擊穿進(jìn)一步提高，接近于Pwell/深注入N講層的結(jié)擊穿電壓。
[0013]本專利的權(quán)利要求不局限于高壓工藝，該高壓JFET可以在襯底上的深N阱中，也可以在襯底上的外延中實(shí)現(xiàn)，襯底可以選用體硅或者S0I，前后柵極可以是工藝中任何的比源極N+結(jié)深更深的P型層次。
[0014]但是，上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括一漏極、一源極、一襯底及一深注入N阱層，還包括電性連接在一起的前柵極和后柵極，前柵極為設(shè)置在漏極和源極間的P型柵極，且前柵極一端和漏極間設(shè)置有多晶硅場板和場氧化層，后柵極為設(shè)置在源極遠(yuǎn)離漏極一側(cè)的P型柵極；前柵極包含有前柵極P注入層，后柵極包含有后柵極P注入層、后柵極P阱層，且該前、后柵極P注入層的結(jié)深遠(yuǎn)深于所述源極的結(jié)深，所述后柵極P阱層的結(jié)深深于所述后柵極P注入層。
【文檔編號】H01L29/808GK103700711SQ201410009497
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】呂宇強(qiáng) 申請人:帝奧微電子有限公司