专利名称：耐高压的结型场效应管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种结型场效应管。
背景技术：
场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET,简称场效应管)是一种电压放大器件，它具有三个电极栅极(gate)、漏极(drain)、源极(source)，并且通常是在单晶衬底上制作的。场效应晶体管有两种基本类型结型(JFET)和金属-氧化物型(MOSFET)。其中的结型场效应管又分为η沟道和P沟道两种。在下面的论述中主要以η沟道结型场效应管为例，P沟道结型场效应管的η区、P区以及所有电压正负和电流方向正好颠倒过来。请参阅图1，这是一种现有的η沟道结型场效应管的剖面示意图。P型衬底10中具有η阱11，该η阱11的表面具有氧化硅121、122、123、124，这些氧化硅作为场氧隔离 (LOCOS)结构或浅槽隔离(STI)结构。在η阱11中且在氧化硅122和123之间具有ρ阱 13。在η阱11中且在氧化硅123和124之间具有η阱14，η阱14的掺杂浓度大于η阱11。 在η阱11的表面且在氧化硅121和122之间具有重掺杂η阱15，η阱15的掺杂浓度大于 η阱11。在P阱13的表面具有重掺杂ρ阱16，ρ阱16的掺杂浓度大于ρ阱13。在η阱14 的表面具有重掺杂η阱17，η阱17的掺杂浓度大于η阱14。η阱15、ρ阱16、η阱17分别作为该η沟道场效应管的源极、栅极和漏极。上述η沟道结型场效应管中，P型衬底10和ρ阱16都是重掺杂。ρ型衬底10与 η阱11形成一个不对称的Ρ+Ν结，ρ阱16和η阱11也形成一个不对称的Ρ+Ν结，“不对称” 指PN结中的ρ区掺杂浓度大于η区掺杂浓度。虽然图I中未予图示，但ρ型衬底10实际上是与P阱16相连接后共同作为栅极的。这种传统的结型场效应管是通过PN结的耐压来形成关态击穿电压，在当今深亚微米(O. 25μπι及以下)浅结制程下，无法做成耐高压的结型场效应管。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐高压的结型场效应管。为解决上述技术问题，本发明耐高压的结型场效应管为衬底中具有阱一，阱一的掺杂类型与衬底相反；在阱一的表面具有隔离结构一、隔离结构二、隔离结构三、隔离结构四；在阱一中且在隔离结构二和隔离结构三之间具有阱二，阱二的掺杂类型与阱一相反； 在阱一中且在隔离结构三和隔离结构四之间具有阱三，阱三的掺杂类型与阱一相同但掺杂浓度更大；在阱一的表面且在隔离结构一和隔离结构二之间具有阱四，阱四的掺杂类型与讲一相同但掺杂浓度更大；在讲二的表面具有讲五，讲五的掺杂类型与讲二相同但掺杂浓度更大；在阱三的表面具有阱六，阱六的掺杂类型与阱三相同但掺杂浓度更大；阱三、阱四、阱五分别作为场效应管的源极、栅极和漏极；在硅片表面还具有场极板一、场极板二和场极板三；场极板一的一端在阱二之上且紧邻栅极，另一端在隔离结构三之上；场极板二的一端在隔离结构三之上，另一端在漏极之上；场极板三的一端在漏极之上，另一端在隔离结构四之上。本发明在现有结型场效应管的基础上做了改进，具体是在栅极靠近漏极的一端、 以及漏极处增加了多晶硅场极板结构，这可以改善阱二和阱三体内的电荷分布和矢量电场分布，从而提高结型场效应管的关态击穿电压，可以制作出耐高压的结型场效应管。
图I是现有的结型场效应管的剖面示意图；图2是本发明耐高压的结型场效应管的剖面示意图。图中附图标记说明10为衬底；11为阱一 ；121、122、123、124分别为隔离结构一、隔离结构二、隔离结构三、隔离结构四；13为阱二；14为阱三；15为阱四(源极)；16为阱五(栅极)；17为阱六(漏极)；21、22、23分别为场极板一、场极板二、场极板三。
具体实施例方式请参阅图2，这是本发明耐高压的结型场效应管，以η沟道为例。ρ型衬底10中具有η阱11，该η阱11的表面具有氧化硅121、122、123、124，这些氧化硅作为场氧隔离结构或浅槽隔离结构。在η阱11中且在氧化硅122和123之间具有ρ阱13。在η阱11中且在氧化硅123和124之间具有η阱14，η阱14的掺杂浓度大于η阱11。在η阱11的表面且在氧化硅121和122之间具有重掺杂η阱15，η阱15的掺杂浓度大于η阱11。在ρ阱13 的表面具有重掺杂P阱16，ρ阱16的掺杂浓度大于ρ阱13。在η阱14的表面具有重掺杂 η阱17，η阱17的掺杂浓度大于η阱14。η阱15、ρ阱16、η阱17分别作为该η沟道场效应管的源极、栅极和漏极。在硅片表面还具有场极板21、22、23，均为多晶硅。其中场极板 21的一端在P阱13之上且紧邻栅极16，另一端在氧化硅123之上。场极板22的一端在氧化硅123之上，另一端在漏极17之上。场极板23的一端在漏极17之上，另一端在氧化硅 124之上。虽然图2中未予图示，但ρ型衬底10实际上是与ρ阱16相连接后共同作为栅极的。本发明同样适用于ρ沟道结型场效应管，只需将η沟道结型场效应管的各部分P 区、η区相调换即可。由于在栅极16靠近漏极17的一端，以及在漏极17之上形成了三个多晶硅结构 (称为场极板)，使得ρ阱13和η阱14的体内电荷分布和矢量电场分布得以改善，从而提高了结型场效应管的关态击穿电压。即使在深亚微米(0.25μπι及以下)浅结制程下，也能够制造出耐高压的结型场效应管。
权利要求
1.一种耐高压的结型场效应管，衬底中具有阱一，阱一的掺杂类型与衬底相反；在阱一的表面具有隔离结构一、隔离结构二、隔离结构三、隔离结构四；在阱一中且在隔离结构二和隔离结构三之间具有阱二，阱二的掺杂类型与阱一相反；在阱一中且在隔离结构三和隔离结构四之间具有阱三，阱三的掺杂类型与阱一相同但掺杂浓度更大；在阱一的表面且在隔离结构一和隔离结构二之间具有阱四，阱四的掺杂类型与阱一相同但掺杂浓度更大； 在阱二的表面具有阱五，阱五的掺杂类型与阱二相同但掺杂浓度更大；在阱三的表面具有阱六，阱六的掺杂类型与阱三相同但掺杂浓度更大；阱三、阱四、阱五分别作为场效应管的源极、栅极和漏极；其特征是，所述结型场效应管在硅片表面还具有场极板一、场极板二和场极板三；场极板一的一端在阱二之上且紧邻栅极，另一端在隔离结构三之上；场极板二的一端在隔离结构三之上，另一端在漏极之上；场极板三的一端在漏极之上，另一端在隔离结构四之上。
2.根据权利要求I所述的耐高压的结型场效应管，其特征是，所述隔离结构一、隔离结构二、隔离结构三、隔离结构四均为氧化硅。
3.根据权利要求I所述的耐高压的结型场效应管，其特征是，所述场极板一、场极板二、场极板二均为多晶娃。
全文摘要
本发明公开了一种耐高压的结型场效应管，在现有结型场效应管的基础上做了改进，具体是在栅极靠近漏极的一端、以及漏极处增加了多晶硅场极板结构，这可以改善阱二和阱三体内的电荷分布和矢量电场分布，从而提高结型场效应管的关态击穿电压，可以制作出耐高压的结型场效应管。
文档编号H01L29/80GK102610656SQ20111002119
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者张帅, 董科 申请人:上海华虹Nec电子有限公司