本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種JFET管。
技術(shù)背景
隨著半導(dǎo)體科技的快速演進(jìn),使得例如電腦及其周邊數(shù)字產(chǎn)品等也日益地更新。電腦及其周邊數(shù)字產(chǎn)品的應(yīng)用集成電路半導(dǎo)體工藝快速發(fā)展,為能否提供高品質(zhì)數(shù)字產(chǎn)品的重要因素。
結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)是最常見的半導(dǎo)體器件之一,包括N溝道結(jié)型場效應(yīng)管和P溝道結(jié)型場效應(yīng)管,在實(shí)踐應(yīng)用中,常用的是N溝道JFET。結(jié)型場效應(yīng)管由于器件尺寸小,具有優(yōu)于MOSFET的優(yōu)點(diǎn),有助于半導(dǎo)體器件進(jìn)一步朝向高密度、小型化的方向發(fā)展。
傳統(tǒng)的結(jié)型場效應(yīng)管是通過PN結(jié)耐壓,提高耐壓的方式主要依靠降低結(jié)的濃度,但是當(dāng)今制程下,耐壓程度仍然有限,無法做成耐高壓的結(jié)型場效應(yīng)管,而且降低結(jié)的濃度易引起器件電流太小、穩(wěn)定性差等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種JFET管,其耐壓性能有效提高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種JFET管,包括:P型襯底,所述P型襯底作為背柵;在所述P型襯底的上表層中形成N型注入?yún)^(qū);在所述N型注入?yún)^(qū)的上表層中形成的P型注入?yún)^(qū),所述P型注入?yún)^(qū)作為正柵;在所述P型注入?yún)^(qū)的上表層中形成的P型重?fù)诫s區(qū);在所述N型注入?yún)^(qū)上表層的兩端形成的N型重?fù)诫s的漏區(qū)和源區(qū),正柵靠近所述源區(qū);所述漏區(qū)與所述P型注入?yún)^(qū)之間的N型注入?yún)^(qū)上形成的第一場氧化層;所述源區(qū)與所述P型注入?yún)^(qū)之間的N型注入?yún)^(qū)上形成的第二場氧化層,所述第一場氧化層下的N型注入?yún)^(qū)上部形成P型摻雜區(qū),所述P型摻雜區(qū)靠近P型注入?yún)^(qū)一側(cè)與柵極電性相連,構(gòu)成第二JFET結(jié)構(gòu),所述第二JFET結(jié)構(gòu)的夾斷電壓高于本征JFET結(jié)構(gòu)。
可選的,所述整個P型摻雜區(qū)與第一場氧化層接觸。
可選的,所述P型摻雜區(qū)呈“L”型,靠近所述P型注入?yún)^(qū)一側(cè)與所述第一場氧化層接觸,且與柵極電性相連。
可選的,所述P型摻雜區(qū)與第一場氧化層之間的N型注入?yún)^(qū)靠近漏區(qū)側(cè)與漏極電性相連。
可選的,部分所述第一場氧化層上以及與之相連的部分P型注入?yún)^(qū)上形成第一多晶硅層。
可選的,所述P型摻雜區(qū)通過第一多晶硅層與柵極電性相連。
可選的,部分所述第一場氧化層上以及與之相連的部分漏區(qū)上形成第二多晶硅層。
可選的,所述P型摻雜區(qū)與第一場氧化層之間的N型注入?yún)^(qū)通過第二多晶硅層與漏極電性相連。
可選的,所述N型注入?yún)^(qū)分為第一N型注入?yún)^(qū)和第二N型注入?yún)^(qū),第二N型注入?yún)^(qū)形成在P型摻雜區(qū)與P型注入?yún)^(qū)之間的第一N型注入?yún)^(qū)上表層中,且所述第二N型注入?yún)^(qū)多子濃度低于第一N型注入?yún)^(qū)。
可選的,所述第二N型注入?yún)^(qū)深度大于P型摻雜區(qū)同時小于P型注入?yún)^(qū)。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明JFET管所述第一場氧化層下的N型注入?yún)^(qū)上部形成P型摻雜區(qū),所述P型摻雜區(qū)與柵極電性相連,構(gòu)成第二JFET結(jié)構(gòu),JFET管工作時,柵極加負(fù)壓,P型摻雜區(qū)與下面的N型注入?yún)^(qū)形成的PN結(jié)反偏,PN結(jié)耗盡加強(qiáng),增加漏區(qū)側(cè)N型注入?yún)^(qū)的抗壓能力;所述第二JFET結(jié)構(gòu)的夾斷電壓高于本征JFET結(jié)構(gòu),使得JFET管不受第二JFET結(jié)構(gòu)影響正常工作。
附圖說明
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例JFET剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例JFET剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例JFET剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明,下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步介紹,實(shí)施例僅限于解釋本發(fā)明,并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限定。第一實(shí)施例
如圖1所示,本實(shí)施例JFET管,包括:P型襯底100,所述P型襯底100作為背柵;在所述P型襯底100的上表層中形成N型注入?yún)^(qū)200;在所述N型注入?yún)^(qū)200的上表層中形成的P型注入?yún)^(qū)300,所述P型注入?yún)^(qū)300作為正柵;在所述P型注入?yún)^(qū)300的上表層中形成的P型重?fù)诫s區(qū)310;在所述N型注入?yún)^(qū)200上表層的兩端形成的N型重?fù)诫s的漏區(qū)210和源區(qū)220,正柵靠近所述源區(qū)220;所述漏區(qū)210與所述P型注入?yún)^(qū)300之間的N型注入?yún)^(qū)200上形成的第一場氧化層410;所述源區(qū)220與所述P型注入?yún)^(qū)300之間的N型注入?yún)^(qū)200上形成的第二場氧化層420,所述第一場氧化層410下的N型注入?yún)^(qū)200上部形成P型摻雜區(qū)500,所述P型摻雜區(qū)500靠近P型注入?yún)^(qū)300一側(cè)與柵極電性相連,構(gòu)成第二JFET結(jié)構(gòu),所述第二JFET結(jié)構(gòu)的夾斷電壓高于本征JFET結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例整個P型摻雜區(qū)500與第一場氧化層410接觸,JFET管工作時,柵極加負(fù)壓,P型摻雜區(qū)500與下面的N型注入?yún)^(qū)200形成的PN結(jié)反偏,PN結(jié)耗盡加強(qiáng),增加漏區(qū)210側(cè)N型注入?yún)^(qū)200的抗壓能力;所述第二JFET結(jié)構(gòu)的夾斷電壓高于P型注入?yún)^(qū)300、N型注入?yún)^(qū)200以及P型襯底構(gòu)成的本征JFET結(jié)構(gòu),使得JFET管不受第二JFET結(jié)構(gòu)影響正常工作;漏區(qū)210正電壓逐步增強(qiáng)時,本征JFET結(jié)構(gòu)先夾斷,漏電流不再隨著漏區(qū)220電壓增加而增加,之后第二JFET結(jié)構(gòu)夾斷,進(jìn)一步增強(qiáng)漏區(qū)210側(cè)N型注入?yún)^(qū)200的抗壓能力。
第二實(shí)施例
如圖2所示,本實(shí)施例與第一實(shí)施例不同的是,所述P型摻雜區(qū)500呈“L”型,靠近所述P型注入?yún)^(qū)300一側(cè)與所述第一場氧化層410接觸,且與柵極電性相連,P型摻雜區(qū)500兩側(cè)均與N型注入?yún)^(qū)形成PN結(jié)耗盡,使得相同體積的P型摻雜區(qū)500,達(dá)到的抗壓效果更好,或者達(dá)到相同抗壓效果時所需的P型摻雜區(qū)500的體積更小,節(jié)省成本;
本實(shí)施例P型摻雜區(qū)500與第一場氧化層410之間的N型注入?yún)^(qū)200靠近漏區(qū)210側(cè)與漏極電性相連,使得P型摻雜區(qū)500與第一場氧化層410之間的N型注入?yún)^(qū)200形成的PN結(jié)反向偏置,耗盡加強(qiáng),抗壓能力加強(qiáng);
本實(shí)施例,部分所述第一場氧化層410上以及與之相連的部分P型注入?yún)^(qū)300上形成第一多晶硅層610,第一多晶硅層610使得P型注入?yún)^(qū)300電場均勻分布,增加耐壓,且所述P型摻雜區(qū)500可通過第一多晶硅層610實(shí)現(xiàn)與柵極電性相連;同理,部分所述第一場氧化層410上以及與之相連的部分漏區(qū)210上形成第二多晶硅層620,使得漏區(qū)300電場均勻分布,增加耐壓,且所述P型摻雜區(qū)500與第一場氧化層410之間的N型注入?yún)^(qū)200可通過第二多晶硅層620實(shí)現(xiàn)與漏極電性相連。
第三實(shí)施例
如圖3所示,本實(shí)施例相對于第一實(shí)施例,所述N型注入?yún)^(qū)200分為第一N型注入?yún)^(qū)201和第二N型注入?yún)^(qū)202,第二N型注入?yún)^(qū)202形成在P型摻雜區(qū)500與P型注入?yún)^(qū)300之間的第一N型注入?yún)^(qū)201上表層中,且所述第二N型注入?yún)^(qū)202多子濃度低于第一N型注入?yún)^(qū)201,增加N型注入?yún)^(qū)200表層抗電壓能力,所述第二N型注入?yún)^(qū)202深度大于P型摻雜區(qū)500同時小于P型注入?yún)^(qū)300,增強(qiáng)P型摻雜區(qū)500耗盡抗電壓能力,同時減小對溝道區(qū)載流子濃度的影響,進(jìn)而減小對導(dǎo)通電流的影響。