[发明专利]一种JFET器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种JFET器件。

背景技术

集成高压横向JFET（结型场效应晶体管）器件是指漏极，源极和栅极位于表面，具有横向沟道，导通电流横向流动并可用于高电压(300V到1200V)的结型场效应管。高压芯片(HVIC)中，使用集成高压横向JFET可以方便地构成启动电路(Start up)和恒流源模块，是非常实用的高压集成器件。而在高压横向BCD工艺平台中，如何实现高性能的高压JFET的集成，是器件设计者要关注的问题之一。

对JFET而言，其主要参数有夹断电压VP，饱和漏极电流IDSS，最大漏-源电压V(BR)DS等，高压横向JFET器件首先要保证在高压电源任何可能出现的尖峰电压下不会引起雪崩，整个源漏之间要有均匀的电场分布。不会出现局部的高电场强度首先达到雪崩临界值。然后要有稳定的夹断电压和较大的饱和漏极电流，稳定的夹断电压有助于集成应用的简化，不需要附加额外的电路进行补偿，而大的饱和漏极电流提高了集成器件的面积利用效率，同样电流下，较小的面积就可以实现应用要求。国内500V以上的高压BCD工艺平台较少，对于集成的高压JFET器件也几乎鲜有报道。

发明内容

本发明提出了一种在横向高压BCD工艺中集成的高压JFET器件，以提高最大漏源电压（V(BR)DS）和饱和漏极电流（IDSS）。

为解决上述技术问题，本发明提供一种JFET器件，包括：

半导体衬底；

形成于所述半导体衬底中的漂移区，所述漂移区的掺杂浓度为线性变化；

位于所述漂移区表面的栅极；

位于所述漂移区表面的源极和漏极，且所述源极和漏极位于所述栅极的两侧；

位于所述漂移区表面的场氧，且所述场氧位于所述栅极和所述漏极之间；

位于所述场氧上的阶梯场板。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述半导体衬底为P-衬底。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述漂移区为从漏极到源极浓逐渐变淡的掺杂N阱。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述N阱的结深为小于等于12um。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述栅极包括栅极P型体区和栅极P型引出区，所述栅极P型体区位于所述N阱中，且位于所述源极和场氧之间，所述栅极P型引出区位于栅极P型体区内。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述栅极P型体区到P-衬底的N阱区域为沟道区。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述场氧呈台阶状。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述场氧包括第一场氧及与所述第一场氧相连的第二场氧，所述第二场氧呈鸟嘴形。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述第一场氧的厚度为4000埃~15000埃，所述第一场氧的侧面与漂移区成10°~45°角。

进一步的，对于所述的JFET器件，所述第二场氧的厚度小于等于第一场氧的厚度。

本发明提供一种JFET器件的形成方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述衬底的中形成漂移区，所述漂移区的掺杂浓度为线性变化；

在所述漂移区上形成场氧，所述场氧为台阶状；

在所述场氧上淀积多晶硅层并进行掺杂；

刻蚀所述多晶硅层形成阶梯场板；

在漂移区内形成栅极；

在漂移区内形成源极和漏极，且所述源极和漏极位于所述栅极的两侧。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，所述衬底为P-衬底。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，所述漂移区为采用不等宽并不等间距的N阱光刻胶线条，进行热推进后形成从漏极到源极浓度逐渐变淡的线性掺杂N阱。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，所述形成场氧的工艺包括如下步骤：

形成氧化层，并做损伤性硅或氩注入；

刻蚀氧化层，形成第一场氧；

用局部场氧化工艺形成第二场氧，所述第一场氧和第二场氧相连。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，所述场氧呈台阶状，所述第二场氧呈鸟嘴形。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，在形成场氧之后，淀积多晶硅层并进行掺杂，形成栅极之前，还包括如下步骤：

在漂移区上热生长栅氧化层。

进一步的，对于所述的JFET器件的形成方法，在漂移区内形成栅极包括如下步骤：

在漂移区内形成栅极P型体区；