结型场效应晶体管制造技术

技术编号:44243307 阅读:6 留言:0更新日期:2025-02-11 13:42
本技术提供了一种结型场效应晶体管,包括:第一导电类型的半导体衬底;第二导电类型的深阱,位于半导体衬底中;场氧化层和多晶硅栅,场氧化层位于第二导电类型的深阱以及第一导电类型的浅阱中,多晶硅栅位于场氧化层上;第一导电类型的浅阱,位于第二导电类型的深阱中,并横向延伸至半导体衬底中;漏极区和源极区,位于多晶硅栅两侧;若干个第二导电类型的浅阱,每个第二导电类型的浅阱纵向贯穿源极区下方的第一导电类型的浅阱,第二导电类型的浅阱的离子浓度大于第二导电类型的深阱的离子浓度。本技术提供的结型场效应晶体管可以避免在调整结型场效应晶体管的夹断电压时影响到漏极电流。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体,特别涉及一种结型场效应晶体管


技术介绍

1、结型场效应晶体管(junction field-effect transistor,jfet)是由p-n结栅极(g)与源极(s)和漏极(d)构成的一种具有放大功能的三端有源器件。其工作原理是通过电压改变沟道的导电性来实现对输出电流的控制。

2、参阅图1和图2,传统的特高压器件中的jfet(即传统的jfet)包括:p型半导体衬底(p-sub)01;位于所述p型半导体衬底01中的n型深阱(dnw)02;依次层叠于所述n型深阱02的表面上的场氧化层07和多晶硅栅08;位于所述多晶硅栅08下方的场氧化层07两侧的n型深阱02的表面的n型的漏极区054和p型的栅极区053;位于所述n型深阱02的表面的n型的源极区052,且所述场氧化层07还位于所述源极区052与所述栅极区053之间;位于所述源极区052与所述栅极区053之间的场氧化层07的下方,且贯穿所述n型深阱02的间隔区04;位于所述n型深阱02外侧的p型半导体衬底01的表面的p型的衬底引出区051,且所述场氧化层07还位于所述衬底引出区051与所述源极区052之间;位于所述栅极区053和衬底引出区051下方的p型浅阱03;位于所述n型深阱02中,且横向依次穿过所述栅极区053下方的p型浅阱03以及间隔区04的高压p型阱(hpw)09,所述高压p型阱09位于所述源极区052和所述漏极区054之间;与所述衬底引出区051、源极区052、栅极区053、漏极区054以及多晶硅栅08连接的接触孔06,且与所述多晶硅栅08连接的接触孔06和与所述栅极区053连接的接触孔相连接。所述衬底引出区051通过接触孔06连接至所述衬底电极(b),所述源极区052通过接触孔06连接至所述源极(s),所述栅极区053以及多晶硅栅08通过所述接触孔06连接至栅极(g),所述漏极区054通过所述接触孔06连接至所述漏极(d)。图3示出了传统的jfet常开状态的电路图,栅极和衬底电极不施加电压。图4示出了传统的jfet工作状态的电路图,栅极和衬底电极施加负电压,高压p型阱09和p型半导体衬底01周围产生耗尽区,当耗尽区重合时,沟道会被纵向夹断。传统应用于uhv(特高压)(≥500v)器件中的jfet通过高压p型阱09与p型半导体衬底01在间隔区04位置垂直夹断横向沟道,来实现电流控制。

3、传统的jfet通过在高压p型阱09周围产生耗尽区来提高击穿电压(bv),同时提供通道夹断。然而与之配合的mv(中压)或lv(低压)器件不会使用高压p型阱09,因此高压p型阱09仅在jfet的源极区052和漏极区054之间有图形。而且传统的jfet通过间隔区04的大小、位置、数量来调整vp(夹断电压),实现对输出电流的定量控制。然而调整的同时,会影响jfet的id(漏极电流),可参阅图5。从图5中可以看出,500v的jfet和700v的jfet的夹断电压降低,则漏极电流id也会明显降低。因此,传统的jfet存在以下问题:

4、第一,高压p型阱只存在于jfet,高压p型阱的功能单一,成本相对高;

5、第二,调整jfet夹断电压(间隔区域大小、位置和数量)会影响id,例如:低夹断电压需要较大或较多的间隔区域,会导致id降低。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种结型场效应晶体管,以避免在调整结型场效应晶体管的夹断电压时影响到漏极电流。

2、为了实现上述目的以及其他相关目的,本技术提供了一种结型场效应晶体管,包括:

3、第一导电类型的半导体衬底;

4、第二导电类型的深阱,位于所述半导体衬底中;

5、第一导电类型的浅阱,位于所述第二导电类型的深阱中,并横向延伸至所述半导体衬底中;

6、场氧化层和多晶硅栅,所述场氧化层位于所述第二导电类型的深阱以及第一导电类型的浅阱中,所述多晶硅栅位于所述场氧化层上;

7、漏极区和源极区,位于所述多晶硅栅两侧,且所述源极区位于所述第一导电类型的浅阱的表面,所述漏极区位于所述第二导电类型的深阱的表面;

8、若干个第二导电类型的浅阱,每个所述第二导电类型的浅阱纵向贯穿所述源极区下方的第一导电类型的浅阱,所述第二导电类型的浅阱的离子浓度大于所述第二导电类型的深阱的离子浓度,所述第二导电类型的浅阱用于调整所述结型场效应晶体管的夹断电压。

9、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,每个所述第二导电类型的浅阱平行于所述半导体衬底表面的截面形状为多边形。

10、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述第二导电类型的浅阱的数量为多个。

11、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述第二导电类型的浅阱的离子浓度大于所述第二导电类型的深阱的离子浓度一个数量级。

12、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述第一导电类型的极性与所述第二导电类型的极性相反。

13、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述结型场效应晶体管还包括衬底引出区,所述衬底引出区与所述源极区间隔设置,且所述衬底引出区位于所述第一导电类型的浅阱的表面。

14、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述结型场效应晶体管还包括栅极区,所述栅极区位于所述第一导电类型的浅阱的表面,所述栅极区与所述源极区间隔设置,且所述源极区位于所述栅极区与所述衬底引出区之间。

15、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述场氧化层位于所述衬底引出区与所述源极区之间、所述源极区与所述栅极区之间以及所述栅极区与所述漏极区之间。

16、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述源极区和漏极区为第二导电类型,所述衬底引出区和栅极区为第一导电类型。

17、可选的,在所述的结型场效应晶体管中,所述结型场效应晶体管还包括接触孔,所述衬底引出区通过所述接触孔连接至衬底电极,所述栅极区以及多晶硅栅通过所述接触孔连接至栅极,所述源极区通过所述接触孔连接至源极,所述漏极区通过所述接触孔连接至漏极。

18、与现有技术相比,本技术的技术方案具有以下意想不到的有益效果:

19、本技术的结型场效应晶体管在源极区下方设置了多个贯穿第一导电类型的浅阱的第二导电类型的浅阱,在栅极以及衬底电极施加负压时,第二导电类型的浅阱两侧的第一导电类型的浅阱周围会形成耗尽区,当耗尽区重合时结型场效应晶体管的沟道会被横向夹断,而且由于第二导电类型的浅阱的离子浓度大于所述第二导电类型的深阱的离子浓度,因此第二导电类型的浅阱处的电阻非常小,设置的第二导电类型的浅阱相当于在电路中串联了一个非常小的电阻,其对漏极电流的影响是非常小的,可以忽略不计,而结型场效应晶体管的漏极电流的大小主要取决于第二导电类型的深阱;因此,本技术提供的结型场效应晶体管,可以避免在调整结型场效应晶体管的夹断电压时影响到漏极电流。

20、其次,本技术的结型场效应晶体管中形成的是可以与lv器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结型场效应晶体管,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,每个所述第二导电类型的浅阱平行于所述半导体衬底表面的截面形状为多边形。

3.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型的浅阱的数量为多个。

4.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型的浅阱的离子浓度大于所述第二导电类型的深阱的离子浓度一个数量级。

5.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型的极性与所述第二导电类型的极性相反。

6.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述结型场效应晶体管还包括衬底引出区,所述衬底引出区与所述源极区间隔设置,且所述衬底引出区位于所述第一导电类型的浅阱的表面。

7.如权利要求6所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述结型场效应晶体管还包括栅极区,所述栅极区位于所述第一导电类型的浅阱的表面,所述栅极区与所述源极区间隔设置,且所述源极区位于所述栅极区与所述衬底引出区之间。

8.如权利要求7所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述场氧化层位于所述衬底引出区与所述源极区之间、所述源极区与所述栅极区之间以及所述栅极区与所述漏极区之间。

9.如权利要求7所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述源极区和漏极区为第二导电类型,所述衬底引出区和栅极区为第一导电类型。

10.如权利要求7所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述结型场效应晶体管还包括接触孔,所述衬底引出区通过所述接触孔连接至衬底电极,所述栅极区以及多晶硅栅通过所述接触孔连接至栅极,所述源极区通过所述接触孔连接至源极,所述漏极区通过所述接触孔连接至漏极。

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【技术特征摘要】

1.一种结型场效应晶体管,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,每个所述第二导电类型的浅阱平行于所述半导体衬底表面的截面形状为多边形。

3.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型的浅阱的数量为多个。

4.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第二导电类型的浅阱的离子浓度大于所述第二导电类型的深阱的离子浓度一个数量级。

5.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述第一导电类型的极性与所述第二导电类型的极性相反。

6.如权利要求1所述的结型场效应晶体管,其特征在于,所述结型场效应晶体管还包括衬底引出区,所述衬底引出区与所述源极区间隔设置,且所述衬底引出区位于所述第一导电类型的浅阱的表面。

7.如权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李扬杰王维安杨宗凯陈信全尚正阳
申请(专利权)人:合肥晶合集成电路股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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