KR20160004193A - Junction gate field-effect transistor (jfet), semiconductor device and method of manufacturing - Google Patents

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Abstract

A junction gate field-effect transistor (JFET) includes: a substrate; a source region formed in the substrate; a drain region formed in the substrate; a channel region formed in the substrate; and at least one gate region formed in the substrate. The channel region connects the source and drain regions. At least one gate region contacts one region of the source and drain regions at an interface, and is isolated from the other area of the source and drain regions. A dielectric layer covers the interface while exposing portions of the gate region and the one region of the source and drain regions.

Description

정션 게이트 전계효과 트랜지스터, 반도체 디바이스 및 제조 방법{JUNCTION GATE FIELD-EFFECT TRANSISTOR (JFET), SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING} BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a junction field effect transistor, a semiconductor device,

<우선권 주장><Priority claim>

본 출원은 2013년 5월 13일에 출원한 미국 출원 번호 13/892,960의 계속 부분 출원으로서, 이 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.The present application is a continuation-in-part of U.S. Serial No. 13 / 892,960 filed on May 13, 2013, the entirety of which is incorporated herein by reference.

<배경><Background>

정션 게이트 전계 효과 트랜지스터(junction gate field effect transistor, JFET)는 저잡음, 고속 스위칭 속도, 고전력 취급 능력 등의 각종의 유용한 특성을 제공한다. 이들 특성 때문에 JEFT는 전력 증폭기 등의 각종의 파워 애플리케이션에서 설계 고려대상(design consideration)이 된다. Junction gate field effect transistors (JFETs) provide a variety of useful features such as low noise, fast switching speeds, and high power handling capability. These characteristics make JEFT a design consideration in various power applications such as power amplifiers.

첨부하는 도면에서 제한이 아니라 예시로 도시되는 하나 이상의 실시형태들에 있어서, 같은 참조 번호가 지정되는 요소들은 전체적으로 같은 요소를 나타낸다. 도면들은 다른식으로 개시하지 않는 한 비례적으로 나타내는 것이 아니다.
도 1은 일부 실시형태에 따른 n채널 JFET(NJFET)의 투시적인 부분 단면도이다.
도 2는 일부 실시형태에 따른 p채널 JFET(PJFET)의 투시적인 부분 단면도이다.
도 3a는 일부 실시형태에 따른 반도체 디바이스의 회로도이고, 도 3b는 그 반도체 디바이스의 투시적인 부분 단면도이다.
도 4는 일부 실시형태에 따른 JFET의 상측 평면도이다.
도 5는 일부 실시형태에 따른 JFET의 투시적인 부분 단면도이다.
도 6은 일부 실시형태에 따른 NJFET를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7d는 일부 실시형태에 따른 제조중의 다양한 스테이지에서의 NJFET의 단면도이다.
도 8은 일부 실시형태에 따른 PJFET를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 일부 실시형태에 따른 NJFET의 투시적인 부분 단면도이다.
도 10은 일부 실시형태에 따른 NJFET의 투시적인 부분 단면도이다.
도 11은 일부 실시형태에 따른 JFET의 상측 평면도이다.
도 12는 일부 실시형태에 따른 NJFET의 투시적인 부분 단면도이다.
In one or more embodiments, which are shown by way of illustration and not limitation in the accompanying drawings, the same reference numerals denote the same elements throughout. The drawings are not to scale unless otherwise disclosed.
1 is a perspective partial cross-sectional view of an n-channel JFET (NJFET) according to some embodiments.
2 is a perspective partial cross-sectional view of a p-channel JFET (PJFET) in accordance with some embodiments.
FIG. 3A is a circuit diagram of a semiconductor device according to some embodiments, and FIG. 3B is a perspective sectional partial view of the semiconductor device.
4 is a top plan view of a JFET according to some embodiments.
5 is a perspective, partial cross-sectional view of a JFET in accordance with some embodiments.
6 is a flow diagram of a method of fabricating an NJFET in accordance with some embodiments.
7A-7D are cross-sectional views of an NJFET at various stages during fabrication according to some embodiments.
8 is a flow diagram of a method of fabricating a PJFET in accordance with some embodiments.
9 is a perspective partial cross-sectional view of an NJFET according to some embodiments.
10 is a perspective, partial cross-sectional view of an NJFET according to some embodiments.
11 is a top plan view of a JFET according to some embodiments.
12 is a perspective partial cross-sectional view of an NJFET according to some embodiments.

이하의 설명에서는 다양한 실시형태의 상이한 특징을 구현하기 위해 다수의 상이한 실시형태 또는 실시예를 제공한다. 본 개시를 단순화하기 위해 구성요소 및 구성의 특정 실시예에 대해 후술한다. 그러나 발명의 개념은 다양한 형태로 구체화될 수 있으며, 본 명세서에 설명하는 실시형태들로 한정되는 것으로서 해석되어서는 안된다. 한편, 하나 이상의 실시형태들은 이들 특정한 세부사항 없이 실시될 수 있는 것이 분명하다. 도면에 있어서 같은 참조 번호는 같은 요소를 나타낸다. The following description provides a number of different embodiments or embodiments for implementing different features of various embodiments. Specific embodiments of components and configurations are described below to simplify the present disclosure. However, the concept of the invention may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. On the contrary, it is apparent that one or more embodiments may be practiced without these specific details. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

일부 실시형태에 있어서, JFET는 소스 및 드레인 영역들, 소스 및 드레인 영역들을 접속시키는 채널 영역, 및 게이트 영역을 포함한다. 게이트 영역은 게이트 영역에 인가되는 전압에 응답하여 공핍 영역을 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역에서 조성(develope)시키도록 구성된다. 이것이, 게이트 영역이 공핍 영역을 채널 영역 내에 조성시키는 다른 구성과 다른 점이다. 일부 실시형태에 따른 JFET는 JFET 두께를 삭감하기 위해 소스 및 드레인 영역들과 적어도 부분적으로 같은 높이에서(co-elevational) 게이트 영역을 갖는 수직 JFET이다. 또한, 예컨대 JFET와 같은 디바이스 또는 칩 상에서 CMOS 회로를 만들기 위한 상보형 금속 산화물 반도체(complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS) 공정 내에 일부 실시형태에 따른 JFET의 제조 공정을 통합하는 것이 가능하다. In some embodiments, the JFET includes source and drain regions, a channel region connecting the source and drain regions, and a gate region. The gate region is configured to develop a depletion region in one of the source and drain regions in response to a voltage applied to the gate region. This is different from the other construction in which the gate region is formed with the depletion region in the channel region. A JFET according to some embodiments is a vertical JFET having a gate region that is at least partially co-elevated with the source and drain regions to reduce the JFET thickness. It is also possible to incorporate the fabrication process of JFETs according to some embodiments into complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) processes for making CMOS circuits, for example on devices such as JFETs or on chips.

도 1은 일부 실시형태에 따른 NJFET(100)의 투시적인 부분 단면도이다. NJFET(100)은 기판(110)을 포함하고, 상측면(118)을 구비하는 기판(110) 내에는 딥 n웰(deep n-well, DNW)(112), n웰(NW)(114) 및 절연 영역(STI)(116)이 형성되어 있다. NJFET(100)은 채널 영역(120), 드레인 영역(130), 소스 영역(140) 및 게이트 영역(150)을 더 포함하고, 이들 모두는 기판(110) 내에 형성되어 있다. 도 1의 투시적인 부분 단면도는 NJFET(100)의 약 절반을 도시하고 있다. NJFET(100)의 다른 절반(도시 생략)은 도 1에 도시하는 절반과 구조적으로 유사하다. 1 is a perspective, partial cross-sectional view of an NJFET 100 in accordance with some embodiments. The NJFET 100 includes a substrate 110 and a deep n-well 112, an n-well 114, and a n-well 114 are formed in a substrate 110, And an insulating region (STI) 116 are formed. The NJFET 100 further includes a channel region 120, a drain region 130, a source region 140, and a gate region 150, all of which are formed in the substrate 110. A perspective partial cross-sectional view of FIG. 1 illustrates approximately half of NJFET 100. The other half (not shown) of the NJFET 100 is structurally similar to the half shown in FIG.

기판(110)은 두께 방향(Z)과, 서로 교차하고 두께 방향(Z)과도 교차하는 방향(X, Y)을 갖는다. 기판(110)은 원소 반도체, 화합물 반도체, 합금 반도체 또는 이들의 조합을 포함한다. 원소 반도체의 예는 실리콘과 게르마늄을 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 화합물 반도체의 예는 실리콘 탄화물, 갈륨 비소, 갈륨 인화물, 인듐 인화물, 인듐 비화물, 및 인듐 안티몬화물을 포함하나, 이들에 한정되지는 않는다. 합금 반도체의 예는 SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP, 및 GaInAsP를 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 일부 실시형태에서는 III족, IV족 및 V족 원소를 포함하는 다른 반도체 재료가 이용된다. 하나 이상의 실시형태에 있어서, 기판(110)은 반도체 온 절연체(SOI), 도핑 에피택셜층, 경사 반도체층, 및/또는 하나의 반도체층(예, Si)이 다른 유형의 또다른 반도체층(예, Ge) 위에 있는 스택형 반도체 구조를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 기판(110)은 도 1에서 P-sub라고 표시되는 p타입 도핑 기판을 포함한다. p타입 도핑 기판(110) 내의 p타입 도펀트의 예는 붕소, 갈륨, 및 인듐을 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 기판(110)은 p타입 도핑 실리콘 기판을 포함한다.The substrate 110 has a thickness direction Z and directions X and Y intersecting with each other and intersecting with the thickness direction Z as well. The substrate 110 includes an elemental semiconductor, a compound semiconductor, an alloy semiconductor, or a combination thereof. Examples of element semiconductors include, but are not limited to, silicon and germanium. Examples of compound semiconductors include, but are not limited to, silicon carbide, gallium arsenide, gallium phosphide, indium phosphide, indium arsenide, and indium antimonide. Examples of alloy semiconductors include, but are not limited to, SiGe, GaAsP, AlInAs, AlGaAs, GaInAs, GaInP, and GaInAsP. In some embodiments, other semiconductor materials including Group III, Group IV, and Group V elements are used. In one or more embodiments, the substrate 110 may comprise a semiconductor on insulator (SOI), a doped epitaxial layer, a graded semiconductor layer, and / or one semiconductor layer (e.g., Si) , &Lt; / RTI &gt; Ge). In some embodiments, the substrate 110 includes a p-type doped substrate labeled P-sub in FIG. Examples of p-type dopants in the p-type doped substrate 110 include, but are not limited to, boron, gallium, and indium. In at least one embodiment, the substrate 110 comprises a p-type doped silicon substrate.

딥 n웰(112)과 n웰(114)이 기판(110) 내에 형성된다. 딥 n웰(112)과 n웰(114)은 n타입 도펀트가 약하게 도핑된 영역이다. 딥 n웰(112) 및/또는 n웰(114) 내의 n타입 도펀트의 예는 인 및 비소를 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. n웰(114)은 기판(110)의 두께 방향(Z)으로 기판(110)의 상측면(118)으로부터 하향 연장되어 딥 n웰(112)과 접촉한다. 딥 n웰(112)과 n웰(114)은 함께, NJFET(100)의 다른 구성요소를 p도핑 기판(110)으로부터 및/또는 그 기판(110) 내/상에 형성된 다른 회로로부터 격리시키는 n도핑 구조를 형성한다. 딥 n웰(112)은 전류가 채널 영역(120)을 따라 흐르게 한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 딥 n웰(112) 및/또는 n웰(114)은 생략된다. 격리 영역(116)은 기판(110)의 상측면(118)으로부터 두께 방향(Z) 하향으로 그리고 소스 영역(140)과 게이트 영역(150) 주위로 연장된다. 격리 영역(116)은 본 명세서에 설명하는 바와 같이 NJFET(100)의 다양한 영역들을 격리시키는 역할을 한다.A deep n-well 112 and an n-well 114 are formed in the substrate 110. The deep n-well 112 and n-well 114 are regions where the n-type dopant is lightly doped. Examples of n-type dopants in deep n-well 112 and / or n-well 114 include, but are not limited to phosphorus and arsenic. The n well 114 extends downward from the top surface 118 of the substrate 110 in the thickness direction Z of the substrate 110 and contacts the deep n well 112. The deep n-well 112 and the n-well 114 together form an n-well 100 that isolates the other components of the NJFET 100 from the p-doped substrate 110 and / or from other circuits formed in / Thereby forming a doped structure. The deep n-well 112 causes a current to flow along the channel region 120. In at least one embodiment, the deep n-well 112 and / or n-well 114 are omitted. The isolation region 116 extends downward in the thickness direction Z from the top side 118 of the substrate 110 and around the source region 140 and the gate region 150. Isolation region 116 serves to isolate various regions of NJFET 100 as described herein.

채널 영역(120)은 적어도 하나의 n타입 도펀트가 도핑된 n채널이다. 드레인 영역(130)은 기판(110)의 상측면(118)에 인접한 n웰(114)의 상측부에 형성된 n도핑 영역이다. 소스 영역(140) 역시 기판(110)의 상측면(118)에 인접하게 그리고 채널 영역(120) 위에 형성된 n도핑 영역이다. 채널 영역(120)은 소스 영역(140) 및 n웰(114)의 하측부에 접촉한다. 채널 영역(120)은 드레인 영역(130)과 소스 영역(140)을 전기적으로 접속시킨다. The channel region 120 is an n-channel doped with at least one n-type dopant. The drain region 130 is an n-doped region formed in the upper portion of the n-well 114 adjacent to the upper side 118 of the substrate 110. The source region 140 is also an n doped region formed adjacent to the top side 118 of the substrate 110 and above the channel region 120. The channel region 120 is in contact with the source region 140 and the lower portion of the n-well 114. The channel region 120 electrically connects the drain region 130 and the source region 140.

게이트 영역(150)은 채널 영역(120) 위에 배치된 p도핑 게이트이다. 게이트 영역(150)은 소스 영역(140) 주위로 연장된다. 도 1의 단면도에 있어서, 게이트 영역(150)은 소스 영역(140)의 양측 상에 제1 게이트 영역(151)과 제2 게이트 영역(152)을 포함한다. 제1 게이트 영역(151)과 제2 게이트 영역(152)은 소스 영역(140)과의 대응하는 계면(153, 154)을 갖는다. 제1 게이트 영역(151)과 제2 게이트 영역(152)은 격리 영역(116)에 의해 드레인 영역(130)으로부터 격리된다. 드레인 영역(130), 소스 영역(140) 및 게이트 영역(150)은 두께 방향(Z)으로 서로 적어도 부분적으로 같은 높이이다. The gate region 150 is a p-doped gate disposed over the channel region 120. The gate region 150 extends around the source region 140. 1, the gate region 150 includes a first gate region 151 and a second gate region 152 on either side of the source region 140. The first gate region 151 and the second gate region 152 have corresponding interfaces 153 and 154 with the source region 140. The first gate region 151 and the second gate region 152 are isolated from the drain region 130 by an isolation region 116. The drain region 130, the source region 140, and the gate region 150 are at least partially the same height in the thickness direction Z with respect to each other.

NJFET(100)은 통상 디바이스 상에 있다. 게이트 영역(150)에 전압이 인가되지 않는 기간에, NJFET(100)은 채널 영역(120)이 드레인 영역(130)과 소스 영역(140)을 전기적으로 접속시키는 완전 전도 상태(fully conductive state)이다. NJFET(100)이 전도 상태일 때, 도 1에 화살표로 표시하는 바와 같이 전류가 전류 경로(155)를 따라 흐르게 된다. 구체적으로, 전류는 두께 방향(Z)으로 소스 영역(140)에서부터 하향으로 채널 영역(120)으로 흐른 다음, 채널 영역(120)을 따라 두께 방향(Z)과 교차하는 방향(X)으로 n웰(114)로 흘러서 두께 방향(Z) 상향으로 드레인 영역(130)에 흐른다. 역바이어스 전압을 게이트 영역(150)에 인가함으로써, 전류 경로(155)의 폭과, 그래서 채널 영역(120)을 통해 소스 영역(140)으로부터 드레인 영역(130)으로 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 것이 가능하다. NJFET(100)의 경우, 역바이어스 전압은 네거티브 전압이다. 충분히 높은 레벨의 역바이어스 전압에서, 전류 경로(155)는 핀치오프(pinched off)되고, NJFET(100)은 스위칭오프(switched off)된다.The NJFET 100 is typically on a device. During a period when no voltage is applied to the gate region 150, the NJFET 100 is in a fully conductive state in which the channel region 120 electrically connects the drain region 130 and the source region 140 . When the NJFET 100 is conducting, a current flows along the current path 155 as indicated by the arrow in Fig. Specifically, the current flows from the source region 140 downward in the thickness direction Z to the channel region 120, and then flows in the direction of X along the channel region 120 in the direction X intersecting with the thickness direction Z (114) and flows into the drain region (130) upward in the thickness direction (Z). By applying a reverse bias voltage to the gate region 150 the width of the current path 155 and thus the level of the current flowing from the source region 140 to the drain region 130 through the channel region 120 It is possible. In the case of NJFET 100, the reverse bias voltage is a negative voltage. At a sufficiently high reverse bias voltage, the current path 155 is pinched off and the NJFET 100 is switched off.

특히, 게이트 영역(150)에 역바이어스 전압이 인가되는 기간에, 공핍 영역은 소스 영역(140) 내에 조성되게 되어, 전류 경로(155)의 폭을 줄이거나 심지어 전류 경로를 핀치오프시킨다. 예를 들어, 역바이어스 전압 인가시에, 공핍 영역(157, 158)은 채널 영역(120) 위의 소스 영역(140) 내에 조성된다. 공핍 영역(157, 158)은 소스 영역(140)과의 제1 및 제2 게이트 영역들(151, 152)의 대응 계면으로부터 기판(110)의 두께 방향(Z)과 교차하는 방향(X)으로 서로를 향해 연장된다. 공핍 영역(157, 158)은 전류 경로(155)의 폭을 줄이고 NJFET(100)를 통과하는 전류의 레벨을 제한한다. 역바이어스 전압의 레벨이 상승함에 따라, 공핍 영역(157, 158)은 서로를 향해 더욱더 연장되어 전류 경로(155)의 폭을 더 줄인다. 충분한 레벨의 역바이어스 전압, 즉 핀치오프 전압에서, 전류 경로(155)는 핀치오프되고, NJFET(100)은 스위칭오프된다. In particular, during a period when a reverse bias voltage is applied to the gate region 150, the depletion region is built into the source region 140 to reduce the width of the current path 155 or even pinch off the current path. For example, upon application of a reverse bias voltage, depletion regions 157 and 158 are formed in the source region 140 over the channel region 120. The depletion regions 157 and 158 extend from the corresponding interface of the first and second gate regions 151 and 152 with the source region 140 in a direction X intersecting the thickness direction Z of the substrate 110 And extend toward each other. Depletion regions 157 and 158 reduce the width of current path 155 and limit the level of current passing through NJFET 100. As the level of the reverse bias voltage rises, the depletion regions 157 and 158 further extend toward each other, further reducing the width of the current path 155. At a sufficient level of reverse bias voltage, i.e., a pinch-off voltage, the current path 155 is pinned off and the NJFET 100 is switched off.

NJFET(100)에서, 공핍 영역은 채널 영역(120) 위에서 소스 영역(140) 내에 조성되게 된다. 이것이, 공핍 영역이 채널 영역 내에 조성되게 되는 다른 구성과 다른 점이다. 공핍 영역을 채널 영역 내에 조성시키기 위해, 다른 구성에서는, 채널 영역 아래에 하단(bottom) 게이트를 포함하고, 공핍 영역은 기판의 두께 방향으로 조성 및 확장된다. 채널 영역 아래에 하단 게이트가 포함되어 디바이스의 두께가 증가한다. 반면, 일부 실시형태에 따른 JFET 내에는 하단 게이트가 포함되지 않기 때문에, 디바이스 두께가 감소한다. In the NJFET 100, a depletion region is formed in the source region 140 above the channel region 120. This is different from other structures in which the depletion region is formed in the channel region. In another configuration, to form a depletion region in the channel region, the bottom gate includes a bottom gate below the channel region, and the depletion region is formed and extended in the thickness direction of the substrate. A lower gate is included below the channel region to increase the thickness of the device. On the other hand, since the lower gate is not included in the JFET according to some embodiments, the device thickness is reduced.

NJFET(100)의 하나 이상의 전기 특성은, 소스 영역(140)의 길이(LS), 즉 제1 게이트 영역(151)과 제2 게이트 영역(152) 사이의 길이를 변경하는 것에 의해, 일부 실시형태에 따라 가변적이다. 예를 들어, 길이(LS)가 길수록 핀치오프 전압이 높아질 것이다. 길이(LS)를 변경하거나 제어함으로써, 핀치오프 전압도 그에 따라 달라지거나 제어될 것이다. 일부 실시형태에 따른, 방향(X)에 있어서 길이(LS)의 변화 또는 제어(본 명세서에서는 "확장성(scalability)"이라고도 함)가, 채널 영역의 채널 깊이가 두께 방향으로 제어되거나 변경되는 다른 구성보다 더 용이하다. 그 결과, 일부 실시형태에 있어서 신뢰할 수 있는 전기 특성을 갖고/갖거나 부적절하게(unacceptably) 높거나 낮은 핀치오프 전압의 우려가 없는 JFET를 설계 및 제조하는 것이 가능하다. One or more electrical characteristics of the NJFET 100 can be obtained by varying the length LS of the source region 140, i.e., the length between the first gate region 151 and the second gate region 152, . For example, the longer the length LS, the higher the pinch-off voltage will be. By changing or controlling the length LS, the pinch-off voltage will also be varied or controlled accordingly. A change in length LS or control (also referred to herein as "scalability") in direction X, according to some embodiments, may be achieved by varying the channel depth of the channel region in the thickness direction, It is easier than configuration. As a result, it is possible in some embodiments to design and fabricate JFETs that have reliable electrical characteristics and / or are not unacceptably high or low pinch-off voltage concerns.

또한, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이, 일부 실시형태에 따른 JFET를 CMOS 공정과 통합하는 것도 가능하다. CMOS 공정 내에 JFET 제조를 통합하면, JFET가 이용되는 파워 애플리케이션 모듈에 저가의 솔루션을 제공할 수 있다. 그러한 파워 애플리케이션 모듈의 예는 전력 증폭기로서, 특히, 예를 들어 셀폰이나 유사 무선 디바이스용의 고주파(radio frequency, RF) 전력 증폭기를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, RF 전력 증폭기의 RF 성능은 기판(110)으로서, 8-12 오믹 Si 기판 등의 벌크 또는 고저항 기판을 이용하여 향상된다. It is also possible to integrate a JFET according to some embodiments with a CMOS process, as described herein. By integrating JFET fabrication within a CMOS process, JFETs can provide a low-cost solution to the power application modules used. An example of such a power application module is a power amplifier, in particular a radio frequency (RF) power amplifier for, for example, a cell phone or similar wireless device. In some embodiments, the RF performance of the RF power amplifier is enhanced as a substrate 110 using a bulk or high resistance substrate, such as an 8-12 ohmic Si substrate.

도 2는 일부 실시형태에 따른 PJFET(200)의 투시적인 부분 단면도이다. PJFET(200)은 기판(210)과, 기판(210) 내에 형성된 p도핑 바닥부(P-bottom)(211), n웰(NW)(213), p웰(PW)(214), 딥 n웰(DNW)(215), 및 격리 영역(STI)(216)을 포함한다. 기판(210)의 구획(217)이 n웰(213)과 p웰(214) 사이에 위치한다. 일부 실시형태에 있어서, 구획(217)은 또다른 격리 영역이다. n웰(213), p웰(214), 격리 영역(216) 및 기판 구획(또는 격리 영역)(217)은 두께 방향(Z)으로 기판(210)의 상측면(218)으로부터 하향으로 연장된다. PJFET(200)은 채널 영역(220), 소스 영역(230), 드레인 영역(240) 및 게이트 영역(250)을 더 포함하며, 이들 영역은 다 기판(110) 내에 형성된다. 도 2의 투시적인 부분 단면도는 PJFET(200)의 약 절반을 도시하고 있다. PJFET(200)의 다른 절반(도시 생략)은 도 2에 도시하는 절반과 구조적으로 유사하다.2 is a perspective, partial cross-sectional view of a PJFET 200 according to some embodiments. The PJFET 200 includes a substrate 210 and a p-bottom 211, an n-well 213, a p-well PW 214, a deep n- A well (DNW) 215, and an isolation region (STI) A section 217 of the substrate 210 is located between the n-well 213 and the p-well 214. In some embodiments, compartment 217 is another isolation region. The n-well 213, the p-well 214, the isolation region 216 and the substrate compartment (or isolation region) 217 extend downward from the top side 218 of the substrate 210 in the thickness direction Z . The PJFET 200 further includes a channel region 220, a source region 230, a drain region 240 and a gate region 250 which are formed within the substrate 110. A perspective partial cross-sectional view of FIG. 2 shows approximately half of the PJFET 200. The other half (not shown) of the PJFET 200 is structurally similar to the half shown in FIG.

일부 실시형태에 있어서, 기판(210)은 NJFET(100)의 기판(110)과 유사하다. 예를 들어, 기판(210)은 p도핑 기판이다. p도핑 바닥 영역(212)과 p웰(214)은 NJFET(100)의 딥 n웰(112)과 n웰(114)에 대응한다. p도핑 바닥 영역(212)과 p웰(214)은 p타입 도펀트가 약하게 도핑된 영역이다. p웰(214)은 기판(210)의 상측면(218)으로부터 두께 방향(Z)으로 하향 연장되어 p도핑 바닥 영역(212)과 접촉한다. p도핑 바닥 영역(212)은 전류가 채널 영역(220)을 따라 흐르게 한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, p도핑 바닥 영역(212) 및/또는 p웰(214)은 생략된다. 격리 영역(116, 117)은 본 명세서에 설명하는 바와 같이 PJFET(200)의 다양한 영역들을 격리시키는 역할을 한다.In some embodiments, the substrate 210 is similar to the substrate 110 of the NJFET 100. For example, the substrate 210 is a p-doped substrate. The p-doped bottom region 212 and the p-well 214 correspond to the deep n-well 112 and n-well 114 of the NJFET 100. The p-doped bottom region 212 and the p-well 214 are regions where the p-type dopant is lightly doped. The p-well 214 extends downward in the thickness direction Z from the top surface 218 of the substrate 210 and contacts the p-doped bottom region 212. The p-doped bottom region 212 allows current to flow along the channel region 220. In at least one embodiment, the p-doped bottom region 212 and / or the p-well 214 are omitted. Isolation regions 116 and 117 serve to isolate the various regions of PJFET 200 as described herein.

n웰(213)과 딥 n웰(215)은 n타입 도펀트가 약하게 도핑된 영역이다. n웰(213)은 기판(210)의 상측면(218)으로부터 두께 방향(Z)으로 하향 연장되어 딥 n웰(215)과 접촉한다. n웰(213)은 p웰(214) 주위로 연장되며, 기판 구획(또는 격리 영역)(217)에 의해 p웰(214)로부터 격리된다. 딥 n웰(215)은 p도핑 바닥 영역(212) 아래에 형성된다. 하나 이상의 실시형태에 있어서, 딥 n웰(215)은 p도핑 바닥 영역(212)과 접촉한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 딥 n웰(215)은 p도핑 바닥 영역(212)과 이격되어 있다. 딥 n웰(215)과 n웰(213)은 함께, PJFET(200)의 다른 구성요소를 p도핑 기판(210)으로부터 및/또는 기판(210) 내/상에 형성된 다른 회로로부터 격리시키는 n도핑 구조를 형성한다. The n-well 213 and the deep n-well 215 are regions where the n-type dopant is lightly doped. The n-well 213 extends downward in the thickness direction Z from the upper side 218 of the substrate 210 and contacts the deep n-well 215. An n-well 213 extends around the p-well 214 and is isolated from the p-well 214 by a substrate compartment (or isolation region) A deep n-well 215 is formed below the p-doped bottom region 212. In one or more embodiments, the deep n-well 215 is in contact with the p-doped bottom region 212. In at least one embodiment, the deep n-well 215 is spaced from the p-doped bottom region 212. The deep n-well 215 and the n-well 213 together form an n-doped (n-type) doping layer that isolates the other components of the PJFET 200 from the p-doped substrate 210 and / Structure.

채널 영역(220), 소스 영역(230), 드레인 영역(240) 및 게이트 영역(250)은 NJFET(100)의 채널 영역(120), 드레인 영역(130), 소스 영역(140) 및 게이트 영역(150)에 대응한다. 채널 영역(220)은 적어도 하나의 p타입 도펀트가 도핑된 p채널이다. 소스 영역(230)은 기판(210)의 상측면(218)에 인접한 p웰(214)의 상측부에 형성된 p도핑 영역이다. 드레인 영역(240) 역시 기판(210)의 상측면(218)에 인접하게 그리고 채널 영역(220) 위에 형성된 p도핑 영역이다. 채널 영역(220)은 드레인 영역(240) 및 p웰(214)의 하측부에 접촉한다. 채널 영역(220)은 소스 영역(230)과 드레인 영역(240)을 전기적으로 접속시킨다. The channel region 220, the source region 230, the drain region 240 and the gate region 250 are formed in the channel region 120, the drain region 130, the source region 140, and the gate region (not shown) of the NJFET 100 150). The channel region 220 is a p-channel doped with at least one p-type dopant. The source region 230 is a p-doped region formed in the upper portion of the p-well 214 adjacent to the upper side 218 of the substrate 210. The drain region 240 is also a p-doped region formed adjacent to the top surface 218 of the substrate 210 and above the channel region 220. The channel region 220 contacts the drain region 240 and the lower portion of the p-well 214. The channel region 220 electrically connects the source region 230 and the drain region 240.

게이트 영역(250)은 채널 영역(220) 위에 배치된 n도핑 게이트이다. 게이트 영역(250)은 드레인 영역(240) 주위로 연장된다. 도 2의 단면도에 있어서, 게이트 영역(250)은 드레인 영역(240)의 양측 상에 제1 게이트 영역(251)과 제2 게이트 영역(252)을 포함한다. 제1 게이트 영역(251)과 제2 게이트 영역(152)은 드레인 영역 영역(240)과의 대응하는 계면(253, 254)을 갖는다. 제1 게이트 영역(251)과 제2 게이트 영역(252)은 격리 영역(216)에 의해 소스 영역(230)으로부터 격리된다. 소스 영역(230), 드레인 영역(240) 및 게이트 영역(250)은 두께 방향(Z)으로 서로 적어도 부분적으로 같은 높이이다. Gate region 250 is an n-doped gate disposed over channel region 220. The gate region 250 extends around the drain region 240. 2, the gate region 250 includes a first gate region 251 and a second gate region 252 on either side of the drain region 240. In FIG. The first gate region 251 and the second gate region 152 have corresponding interfaces 253 and 254 with the drain region 240. The first gate region 251 and the second gate region 252 are isolated from the source region 230 by the isolation region 216. The source region 230, the drain region 240, and the gate region 250 are at least partially the same height in the thickness direction Z with respect to each other.

PJFET(200)은 NJFET(100)과 마찬가지로 동작한다. 구체적으로, 게이트 영역(250)에 전압이 인가되지 않는 기간에, PJFET(200)은 채널 영역(220)이 소스 영역(230)과 드레인 영역(240)을 전기적으로 접속시키는 완전 전도 상태이다. PJFET(200)이 전도 상태일 때, 도 2에 화살표로 표시하는 바와 같이 전류가 전류 경로(255)를 따라 흐르게 된다. 구체적으로, 전류는 두께 방향(Z)으로 소스 영역(230)에서부터 하향으로 채널 영역(220)으로 흐른 다음, 채널 영역(220)을 따라 두께 방향(Z)과 교차하는 방향(X)으로 흘러서 두께 방향(Z) 상향으로 드레인 영역(240)에 흐른다. 역바이어스 전압, 즉 포지티브 전압이 게이트 영역(250)에 인가되는 기간에, 공핍 영역(257, 258)은 채널 영역(220) 위의 드레인 영역(240) 내에 조성된다. 공핍 영역(257, 258)은 대응하는 계면(253, 254)으로부터 방향(X)으로 서로를 향해 연장되어, 전류 경로(255)의 폭을 줄이고 PJFET(200)를 통과하는 전류의 레벨을 제한한다. 역바이어스 전압의 레벨이 상승함에 따라, 공핍 영역(257, 258)은 서로를 향해 더욱더 연장되어 전류 경로(255)의 폭을 더 줄인다. 충분한 레벨의 역바이어스 전압, 즉 핀치오프 전압에서, 전류 경로(255)는 핀치오프되고, PJFET(200)은 스위칭오프된다. NJFET(100)에 대해 설명한 하나 이상 효과가 일부 실시형태에 따른 PJFET(200)에서도 달성될 수 있다. The PJFET 200 operates in the same manner as the NJFET 100. Specifically, during a period when no voltage is applied to the gate region 250, the PJFET 200 is in a fully conductive state in which the channel region 220 electrically connects the source region 230 and the drain region 240. When the PJFET 200 is conducting, a current flows along the current path 255 as indicated by the arrow in Fig. Specifically, the current flows from the source region 230 downward in the thickness direction Z to the channel region 220 and then flows in the direction X intersecting the thickness direction Z along the channel region 220, And flows in the drain region 240 in the upward direction (Z). Depletion regions 257 and 258 are formed in the drain region 240 over the channel region 220 during a period when a reverse bias voltage, i.e., a positive voltage, is applied to the gate region 250. [ The depletion regions 257 and 258 extend toward each other in the direction X from the corresponding interfaces 253 and 254 to reduce the width of the current path 255 and limit the level of current passing through the PJFET 200 . As the level of the reverse bias voltage rises, the depletion regions 257 and 258 further extend toward each other, further reducing the width of the current path 255. At a sufficient level of reverse bias voltage, i. E. Pinch-off voltage, the current path 255 is pinned off and the PJFET 200 is switched off. One or more effects described for NJFET 100 may also be achieved in PJFET 200 according to some embodiments.

도 3a는 반도체 디바이스(300)의 회로도이다. 반도체 디바이스(300)는 NJFET(301)과 PJFET(302)을 포함한다. NJFET(301)과 PJFET(302)의 게이트 영역들은 서로 접속되고, 입력 노드(IN)에 접속되어, 입력 노드(IN)에서 입력 신호를 수신한다. NJFET(301)의 드레인 영역과 PJFET(302)의 소스 영역은 서로 접속되고, 출력 노드(OUT)에 접속되어, 출력 노드(OUT)에 출력 신호를 출력한다. NJFET(301)의 소스 영역은 제1 전압 단자(VSS)에 접속되어 제1 전원 전압, 예컨대 접지 전압을 수신한다. PJFET(302)의 드레인 영역은 제2 전압 단자(VDD)에 접속되어 제2 전원 전압, 예컨대 포지티브 전원 전압을 수신한다. FIG. 3A is a circuit diagram of the semiconductor device 300. FIG. The semiconductor device 300 includes an NJFET 301 and a PJFET 302. The gate regions of the NJFET 301 and the PJFET 302 are connected to each other and connected to the input node IN to receive the input signal at the input node IN. The drain region of the NJFET 301 and the source region of the PJFET 302 are connected to each other and connected to the output node OUT to output an output signal to the output node OUT. The source region of the NJFET 301 is connected to the first voltage terminal VSS to receive a first power supply voltage, e.g., a ground voltage. The drain region of the PJFET 302 is connected to the second voltage terminal VDD to receive a second power supply voltage, e.g., a positive power supply voltage.

도 3b는 일부 실시형태에 따른 반도체 디바이스(300)의 투시적인 부분 단면도이다. 반도체 디바이스(300)의 NJFET(301)과 PJFET(302)는 기판(110) 또는 기판(210)과 같은 기판(310) 내에 형성된다. NJFET(301)은 NJFET(100)과 마찬가지로 구성되고, PJFET(302)는 PJFET(200)과 마찬가지로 구성된다. NJFET(301)과 PJFET(302)의 게이트 영역(150, 250)은 기판(310) 위에 형성되는 하나 이상의 유전체층(도시 생략) 내에 매립된 대응하는 비아(371, 372)에 접속된다. 비아(371, 372)는 서로 접속되고, 전도층(373)에 의해 입력 노드(IN)에 접속된다. NJFET(301)의 드레인 영역(130)과 PJFET(302)의 소스 영역(230)은 기판(310) 위에 형성되는 하나 이상의 유전체층 내에 매립된 대응하는 비아(381, 382)에 접속된다. 비아(381, 382)는 서로 접속되고, 전도층(383)에 의해 출력 노드(OUT)에 접속된다. NJFET(301)의 소스 영역(140)은 기판(310) 위에 형성되는 하나 이상의 유전체층 내에 매립된 대응하는 비아(391)에 접속된다. 비아(391)는 전도층(392)에 의해 접지 전압 단자(VSS)에 접속된다. PJFET(302)의 드레인 영역(240)은 대응하는 비아(393)에 접속된다. 비아(393)는 전도층(394)에 의해 포지티브 전압 단자(VDD)에 접속된다. 3B is a perspective, partial cross-sectional view of a semiconductor device 300 according to some embodiments. The NJFET 301 and the PJFET 302 of the semiconductor device 300 are formed in the substrate 310 such as the substrate 110 or the substrate 210. [ The NJFET 301 is configured similarly to the NJFET 100, and the PJFET 302 is configured similarly to the PJFET 200. The gate regions 150 and 250 of the NJFET 301 and the PJFET 302 are connected to corresponding vias 371 and 372 embedded in one or more dielectric layers (not shown) formed on the substrate 310. The vias 371 and 372 are connected to each other and are connected to the input node IN by the conductive layer 373. [ The drain region 130 of the NJFET 301 and the source region 230 of the PJFET 302 are connected to corresponding vias 381 and 382 embedded in one or more dielectric layers formed on the substrate 310. The vias 381 and 382 are connected to each other and are connected to the output node OUT by the conductive layer 383. The source region 140 of the NJFET 301 is connected to a corresponding via 391 buried in one or more dielectric layers formed on the substrate 310. [ The via 391 is connected to the ground voltage terminal VSS by the conductive layer 392. The drain region 240 of the PJFET 302 is connected to the corresponding via 393. The via 393 is connected to the positive voltage terminal VDD by the conductive layer 394.

반도체 디바이스(300)는, 입력 노드(IN)에서 수신된 입력 신호를 반전시키고 반전된 신호를 출력 노드(OUT)에 출력 신호로서 출력하는 인버터로서 동작한다. 반도체 디바이스(300)는 또한 입력 신호의 진폭을 단자(VDD)에서 더 높은 레벨의 포지티브 전원 전압으로 증폭시키는 전력 증폭기로서 기능한다. 일부 실시형태에 따르면, NJFET(100)과 같이 NJFET(301)를 및/또는 PJFET(200)과 같이 PJFET(302)를 구성함으로써, NJFET(100) 및/또는 PJFET(200)에 대해 본 명세서에서 설명하는 하나 이상의 효과를 반도체 디바이스(300)에서 달성할 수 있다. 저잡음, 높은 브레이크다운 전압, 고속 스위칭 속도 등의 하나 이상의 추가 효과들도 일부 실시형태에 따른 반도체 디바이스(300)에서 달성할 수 있다. The semiconductor device 300 operates as an inverter that inverts the input signal received at the input node IN and outputs the inverted signal to the output node OUT as an output signal. Semiconductor device 300 also functions as a power amplifier that amplifies the amplitude of the input signal from terminal VDD to a higher level positive supply voltage. According to some embodiments, the NJFET 100 and / or the PJFET 200 may be fabricated herein by configuring the PJFET 302, such as the NJFET 301 and / or the PJFET 200, One or more effects can be achieved in the semiconductor device 300 as described. One or more additional effects, such as low noise, high breakdown voltage, high switching speed, etc., may also be achieved in semiconductor device 300 in accordance with some embodiments.

도 4는 일부 실시형태에 따른 NJFET(400)의 상측 평면도이다. NJFET(400)은 격리 영역(416)을 가진 기판(410) 내에 형성된다. NJFET(400)은 드레인 영역(430), 소스 영역(440) 및 게이트 영역(450)을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 기판(410), 격리 영역(416), 드레인 영역(430), 소스 영역(440) 및 게이트 영역(450)은 NJFET(100)의 기판(110), 격리 영역(116), 드레인 영역(130), 소스 영역(140) 및 게이트 영역(150)에 대응한다. 게이트 영역(450)은 게이트 영역(150)의 제1 및 제2 게이트 영역들(151, 152)에 대응하는 제1 및 제2 게이트 영역들(451, 452)을 갖는다. 그러나, 도 1에서 가장 잘 볼 수 있는, 서로 접속되는 제1 게이트 영역(151)과 제2 게이트 영역(152)과 달리, 제1 게이트 영역(451)과 제2 게이트 영역(452)은 도 4에서 가장 잘 도시되는 바와 같이 서로 접속되지 않는다. 일부 실시형태에 있어서, 동작시에 동일한 게이트 전압, 예컨대 역바이어스 전압이 제1 게이트 영역(451)과 제2 게이트 영역(452) 양쪽에 인가된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, NJFET(400)의 전기 특성을 변경하기 위해, 동작시에 상이한 게이트 전압이 제1 게이트 영역(451)과 제2 게이트 영역(452)에 인가된다. 적어도 일 실시형태에서는, 제1 게이트 영역(451)과 제2 게이트 영역(452) 중 한쪽이 생락된다. 4 is a top plan view of the NJFET 400 according to some embodiments. The NJFET 400 is formed in the substrate 410 having the isolation region 416. The NJFET 400 includes a drain region 430, a source region 440, and a gate region 450. In some embodiments, the substrate 410, the isolation region 416, the drain region 430, the source region 440 and the gate region 450 are formed on the substrate 110 of the NJFET 100, the isolation region 116, The drain region 130, the source region 140, and the gate region 150, respectively. The gate region 450 has first and second gate regions 451 and 452 corresponding to the first and second gate regions 151 and 152 of the gate region 150. However, unlike the first gate region 151 and the second gate region 152, which are best seen in FIG. 1, the first gate region 451 and the second gate region 452, Are not connected to each other as best shown in Fig. In some embodiments, the same gate voltage, e.g., reverse bias voltage, is applied in both the first gate region 451 and the second gate region 452 during operation. In at least one embodiment, a different gate voltage is applied to the first gate region 451 and the second gate region 452 in operation to change the electrical characteristics of the NJFET 400. [ In at least one embodiment, either the first gate region 451 or the second gate region 452 is etched.

제1 게이트 영역(451)과 제2 게이트 영역(452) 각각은 게이트 길이(LG)를 갖는다. 적어도 일 실시형태에서는, 제1 게이트 영역(451)의 게이트 길이는 제2 게이트 영역(452)의 게이트 길이와 다르다. 드레인 영역(430)은 드레인 길이(LD)를 갖고 소스 영역(440)은 소스 길이(LS)를 갖는다. 게이트 길이(LG), 드레인 길이(LD) 및 소스 길이(LS) 중 하나 이상은 NJFET(400)의 목표 전기 특성을 달성하기 위해 변경 또는 확장 가능하고, 나머지는 NJFET(400)가 제조되는 것을 보장하기 위해 복수의 설계 규칙에 부합한다. NJFET(400)의 설명 및 효과는 일부 실시형태에 따른 PJFET에도 적용 가능하다. Each of the first gate region 451 and the second gate region 452 has a gate length LG. In at least one embodiment, the gate length of the first gate region 451 is different from the gate length of the second gate region 452. The drain region 430 has a drain length LD and the source region 440 has a source length LS. At least one of the gate length LG, the drain length LD and the source length LS can be varied or extended to achieve the target electrical characteristic of the NJFET 400, while the remainder ensures that the NJFET 400 is fabricated To meet a plurality of design rules. The description and effects of the NJFET 400 are applicable to the PJFET according to some embodiments.

도 5는 일부 실시형태에 따른 NJFET(500)의 투시적인 부분 단면도이다. NJFET(500)은 격리 영역(516)과 n웰(514)을 가진 기판(510) 내에 형성된다. NJFET(500)은 드레인 영역(530), 소스 영역(540) 및 게이트 영역(550)을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 기판(510), n웰(514), 격리 영역(516), 드레인 영역(530), 소스 영역(540) 및 게이트 영역(550)은 NJFET(100)의 기판(110), n웰(114), 격리 영역(116), 드레인 영역(130), 소스 영역(140) 및 게이트 영역(150)에 대응한다. 게이트 영역(550)은 게이트 영역(150)의 제1 및 제2 게이트 영역들(151, 152)에 대응하는 제1 및 제2 게이트 영역들(551, 552)을 갖는다. 5 is a perspective partial cross-sectional view of an NJFET 500 in accordance with some embodiments. NJFET 500 is formed in substrate 510 having isolation region 516 and n-well 514. The NJFET 500 includes a drain region 530, a source region 540, and a gate region 550. In some embodiments, the substrate 510, the n-well 514, the isolation region 516, the drain region 530, the source region 540 and the gate region 550 are formed on the substrate 110 of the NJFET 100, the n-well 114, the isolation region 116, the drain region 130, the source region 140, and the gate region 150, respectively. The gate region 550 has first and second gate regions 551 and 552 corresponding to the first and second gate regions 151 and 152 of the gate region 150.

드레인 영역(530)과 소스 영역(540) 중 적어도 한쪽은 대응하는 드레인 또는 소스 증강층(enhancement layer)을 갖는다. 증강층은 채널 영역(520)과 같은 타입의 도펀트를 갖지만 채널 영역(520)에서보다 도펀트의 도핑 농도가 더 높다. 예를 들어, 드레인 영역(530)은 n타입 도펀트, 즉 채널 영역(520)과 동일한 도펀트 타입을 가진 드레인 증강층(531)을 갖는다. 드레인 증강층(531) 내의 n타입 도펀트의 도핑 농도는 채널 영역(520)보다 높다. 예를 들어, 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 증강층(531) 내의 n타입 도펀트는 약 100×1014 원자/cm3의 도핑 농도를 갖고, 채널 영역(520) 내의 n타입 도펀트는 약 450×1012 원자/cm3의 도핑 농도를 갖는다. 드레인 증강층(531)은 n웰(514)의 상측부 내에서 제1 및 제2 게이트 영역들(551, 552)과 적어도 부분적으로 같은 높이로 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 증강층(531)은 채널 영역(520)과 접촉한다. 드레인 영역(530)은 드레인 증강층(531)과의 오믹 또는 쇼트키 컨택(534)을 형성하는 드레인 컨택층(532)을 더 포함한다. At least one of the drain region 530 and the source region 540 has a corresponding drain or source enhancement layer. The enhancement layer has the same type of dopant as the channel region 520 but has a higher doping concentration of the dopant than in the channel region 520. For example, the drain region 530 has an n-type dopant, that is, a drain enhancement layer 531 having the same dopant type as the channel region 520. The doping concentration of the n type dopant in the drain enhancement layer 531 is higher than that of the channel region 520. For example, in at least one embodiment, the n-type dopant in the drain enhancement layer 531 has a doping concentration of about 100 x 10 14 atoms / cm 3 and the n-type dopant in the channel region 520 has a doping concentration of about 450 x 10 to 12 has a doping concentration of the atoms / cm 3. The drain enhancement layer 531 is formed at least partially at the same height as the first and second gate regions 551 and 552 in the upper portion of the n-well 514. In at least one embodiment, the drain enhancement layer 531 contacts the channel region 520. Drain region 530 further includes a drain contact layer 532 that forms an ohmic or Schottky contact 534 with the drain enhancement layer 531. [

드레인 영역(530)과 마찬가지로, 소스 영역(540)은 소스 증강층(541)과, 이 소스 증강층(541)과의 오믹 또는 쇼트키 컨택(544)을 형성하는 소스 컨택층(542)을 포함한다. 소스 증강층(541)은 채널 영역(520)과 동일한 도펀트 타입, 즉 n타입을 갖지만, 도핑 농도는 더 높다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 소스 증강층(541) 내의 n타입 도펀트의 도핑 농도는 드레인 증강층(531)에서보다 높다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 소스 증강층(541)과 드레인 증강층(531) 내의 n타입 도펀트의 도핑 농도들은 다르다. 소스 증강층(541)은 제1 및 제2 게이트 영역들(551, 552)과 적어도 부분적으로 같은 높이이며 채널 영역(520)과 접촉한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 증강층(531) 또는 소스 증강층(541)은 생략된다. 게이트 영역(550)은 또한 제1 및 제2 게이트 영역들(551, 552)과의 오믹 또는 쇼트키 컨택(554)을 형성하는 게이트 컨택층(553)을 포함한다. Source region 540 includes source enhancement layer 541 and source contact layer 542 that forms an ohmic or Schottky contact 544 with source enhancement layer 541 do. The source enhancement layer 541 has the same dopant type as the channel region 520, i. E., N type, but the doping concentration is higher. In at least one embodiment, the doping concentration of the n-type dopant in the source enhancement layer 541 is higher than in the drain enhancement layer 531. [ In at least one embodiment, the doping concentrations of the n type dopants in the source enhancement layer 541 and the drain enhancement layer 531 are different. The source enhancement layer 541 is at least partially at the same height as the first and second gate regions 551 and 552 and contacts the channel region 520. In at least one embodiment, the drain enhancement layer 531 or source enhancement layer 541 is omitted. Gate region 550 also includes a gate contact layer 553 that forms an ohmic or Schottky contact 554 with the first and second gate regions 551 and 552.

증강층(531, 541)이 채널 영역(520)보다 높은 도핑 농도를 갖기 때문에, 증강층(531, 541)은 채널 영역(520)보다 저항이 낮다. 증강층(531, 542)의 저항이 낮으면 NJFET(500)의 온(ON) 저항이 감소한다. 오믹 또는 쇼트키 컨택(534, 544, 554)은 게이트 영역(550)의 전기적 성능을 더욱 향상시킨다. NJFET(500)의 설명 및 효과는 일부 실시형태에 따른 PJFET에도 적용 가능하다.Since the enhancement layers 531 and 541 have a higher doping concentration than the channel region 520, the enhancement layers 531 and 541 have lower resistance than the channel region 520. When the resistance of the enhancement layers 531 and 542 is low, the ON resistance of the NJFET 500 decreases. The ohmic or Schottky contacts 534, 544, 554 further enhance the electrical performance of the gate region 550. The description and effects of the NJFET 500 are applicable to the PJFET according to some embodiments.

도 6은 NJFET를 제조하는 방법(600)의 흐름도이고, 도 7a 내지 도 7d는 일부 실시형태에 따른, 제조 방법(600)중의 다양한 스테이지에서의 NJFET의 단면도이다. FIG. 6 is a flow diagram of a method 600 of manufacturing an NJFET, and FIGS. 7A-7D are cross-sectional views of an NJFET at various stages in manufacturing method 600, in accordance with some embodiments.

도 6의 단계 605에서, 딥 n웰 및 하나 이상의 격리 영역이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 딥 n웰(712) 및 격리 영역(716, 719)이 기판(710) 내에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 기판(710), 절연 영역(716), 및 딥 n웰(712)은 NJFET(500)의 기판(510), 격리 영역(516), 및 딥 n웰(512)에 대응한다. 격리 영역(716)은 NJFET의 소스 영역과 게이트 영역이 형성되는 기판(710)의 부분(713) 주위로 연장된다. 격리 영역(719)은 NJFET의 드레인 영역이 형성되는 기판(710)의 부분(715), 부분(713), 및 격리 영역(716) 주위로 연장된다. 이 양태에 있어서, 격리 영역(719)은 도 2에 대해 설명한 기판 구획(또는 격리 영역)(217)과 같다. In step 605 of Fig. 6, a deep n-well and at least one isolation region are formed in the substrate. For example, deep n-well 712 and isolation regions 716 and 719 are formed in substrate 710, as shown in Fig. 7A. In at least one embodiment, substrate 710, isolation region 716, and deep n-well 712 are formed in substrate 510, isolation region 516, and deep n-well 512 of NJFET 500 Respectively. An isolation region 716 extends around the portion 713 of the substrate 710 where the source and gate regions of the NJFET are formed. Isolation region 719 extends around portion 715, portion 713, and isolation region 716 of substrate 710 where the drain region of the NJFET is formed. In this embodiment, the isolation region 719 is the same as the substrate section (or isolation region) 217 described with reference to FIG.

일부 실시형태에 있어서, 기판(710) 위에 포토레지스트(도시 생략)를 적층하고, 그 적층된 포토레지스트를 패터닝하여 딥 n웰(712)의 패턴을 갖는 마스크(도시 생략)를 형성함으로써 기판(710) 내에 딥 n웰(712)이 형성된다. 마스크는 딥 n웰(712)을 형성하기 위해 기판(710) 내로 n타입 도펀트를 주입하도록 행해진 이온 주입에서 사용된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 이온 주입은 에너지, 선량(dose), 및 기판(710) 내로 충분히 깊게 n타입 도펀트를 주입하기 위한 주입 각도 중 하나 이상에 의해 제어된다. 마스크는 이어서 제거된다. In some embodiments, a photoresist (not shown) is laminated on a substrate 710, and a mask (not shown) having a pattern of deep n-wells 712 is formed by patterning the laminated photoresist to form a substrate 710 A deep n-well 712 is formed. The mask is used in ion implantation to implant an n-type dopant into the substrate 710 to form a deep n-well 712. In at least one embodiment, the ion implantation is controlled by at least one of energy, dose, and implant angle for implanting the n-type dopant deep enough into the substrate 710. The mask is then removed.

일부 실시형태에 있어서, 기판(710) 내에 트렌치(도시 생략)를 형성한 다음에, 트렌치를 실리콘 산화물 등의 절연 재료로 충전함으로써 격리 영역(716, 719)이 기판(710) 내에 형성된다. 적어도 일 실시형태에서는 트렌치가 리소그래피 및/또는 에칭 공정에 의해 형성된다. 격리 영역(716, 719)의 깊이 및/또는 폭은 제조되는 NJFET의 설계 및/또는 목표 전기 특성에 따라 선택된다. In some embodiments, isolation regions 716 and 719 are formed in the substrate 710 by forming a trench (not shown) in the substrate 710 and then filling the trench with an insulating material such as silicon oxide. In at least one embodiment, a trench is formed by a lithographic and / or etching process. The depth and / or width of isolation regions 716 and 719 are selected according to the design and / or target electrical properties of the NJFET to be fabricated.

도 6의 단계 615에서, n채널 영역이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 채널 영역(NJI)(720)이 기판(710)의 구획(713) 내에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 채널 영역(720)은 NJFET(500)의 채널 영역(520)에 대응한다. 일부 실시형태에 있어서, 마스크를 작성한 다음, n타입 도펀트를 기판(710) 내로 주입하기 위해 행해지는 이온 주입에서 이 마스크를 사용함으로써 채널 영역(720)이 형성된다. 채널 영역(720)을 형성하기 위한 마스크는 단계 605에 대해 설명한 바와 같은 방식으로 작성된다. 채널 영역(720)을 형성하기 위한 이온 주입은 에너지, 선량 및 주입 각도 중 하나 이상에 의해 제어된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 채널 영역(720)을 형성하기 위한 도핑 농도 또는 도핑 선량은 딥 n웰(712)를 형성하기 위한 것보다 높다.In step 615 of Fig. 6, an n-channel region is formed in the substrate. For example, as shown in Fig. 7B, a channel region (NJI) 720 is formed in the partition 713 of the substrate 710. [ In at least one embodiment, the channel region 720 corresponds to the channel region 520 of the NJFET 500. In some embodiments, a channel region 720 is formed by using this mask in ion implantation, which is done to create a mask and then implant an n-type dopant into the substrate 710. The mask for forming the channel region 720 is created in a manner as described for step 605. [ The ion implantation for forming the channel region 720 is controlled by at least one of energy, dose and implant angle. In at least one embodiment, the doping concentration or doping dose for forming the channel region 720 is higher than for forming the deep n-well 712.

도 6의 단계 625에서, n웰이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, 도 7b에 도시하는 바와 같이, n웰(714)이 기판(710)의 구획(715) 내에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, n웰(714)은 NJFET(500)의 n웰(514)에 대응한다. n웰(714)은 인접한 격리 영역들(716, 719)과 같은 높이의 상측부를 갖고 이들 사이에 놓인다. 또한 n웰(714)은 격리 영역들(716, 719)보다 낮은 하측부를 갖는다. n웰(714)의 하측부는 딥 n웰(712) 및 채널 영역(720)과 접촉한다. n웰(714)의 하측부는 격리 영역들(716, 719) 중 하나 또는 둘다 아래에 부분적으로 위치하도록 측?향으로 연장된다. 일부 실시형태에 있어서, n웰(714)은 채널 영역(720)에 대해 전술한 바와 같은 방식으로 형성되지만, 사용하는 마스크는 다르다. In step 625 of Fig. 6, an n-well is formed in the substrate. For example, as shown in FIG. 7B, an n-well 714 is formed in the partition 715 of the substrate 710. In at least one embodiment, n-well 714 corresponds to n-well 514 of NJFET 500. The n-well 714 has an upper portion of the same height as the adjacent isolation regions 716, 719 and lies between them. The n-well 714 also has a lower portion that is lower than the isolation regions 716, 719. The lower portion of n-well 714 is in contact with deep n-well 712 and channel region 720. The lower portion of the n-well 714 extends laterally to partially locate under one or both of the isolation regions 716, 719. In some embodiments, the n-well 714 is formed in the manner described above for the channel region 720, but the mask used is different.

도 6의 단계 635에서, 소스 및/또는 드레인 증강층이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 드레인 및 소스 증강층(NJDS)(731, 741)은 제조되는 NJFET의 드레인 영역 및 소스 영역에 대응하는 위치에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 및 소스 증강층(731, 741)은 NJFET(500)의 드레인 및 소스 증강층(531, 541)에 대응한다. 드레인 증강층(731)은 n웰(714)의 상측부 위에 그리고 인접한 격리 영역들(716, 719) 사이에 형성된다. 드레인 증강층(731)은 격리 영역들(716, 719) 아래로 더욱 연장되며, 격리 영역들(716, 719) 중 하나 또는 둘다 아래에 위치한 부분을 갖는다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 증강층(731)은 채널 영역(720)과 접촉한다. 소스 증강층(741)은 구획(713)의 중앙부 내에 형성되며 채널 영역(720)과 접촉한다. 일부 실시형태에 있어서, 증강층(731, 741)은 채널 영역(720)에 대해 전술한 바와 같은 방식으로 형성되지만, 사용하는 마스크는 다르고, 도펀트 농도는 더 높다. In step 635 of FIG. 6, a source and / or drain enhancement layer is formed in the substrate. For example, as shown in Fig. 7C, drain and source enhancement layers (NJDS) 731 and 741 are formed at positions corresponding to the drain region and the source region of the NJFET to be manufactured. In at least one embodiment, the drain and source enhancement layers 731 and 741 correspond to the drain and source enhancement layers 531 and 541 of the NJFET 500. A drain enhancement layer 731 is formed on the upper side of the n-well 714 and between the adjacent isolation regions 716, 719. The drain enhancement layer 731 extends further under the isolation regions 716 and 719 and has a portion located under one or both of the isolation regions 716 and 719. [ In at least one embodiment, the drain enhancement layer 731 is in contact with the channel region 720. A source enhancement layer 741 is formed in the central portion of the compartment 713 and contacts the channel region 720. In some embodiments, enhancement layers 731 and 741 are formed in the manner described above for channel region 720, but the masks used are different and the dopant concentration is higher.

도 6의 단계 645에서, 게이트 영역이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752)이 기판(710) 내에 p도핑 영역으로서 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752)은 NJFET(500)의 제1 및 제2 게이트 영역들(551, 552)에 대응한다. 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752) 각각은 격리 영역(716) 및 소스 증강층(741)과 접촉한다. 일부 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752)은 채널 영역(720)에 대해 전술한 바와 같은 방식으로 형성되지만, 사용하는 마스크는 다르고, 도펀트는 p타입이다. In step 645 of Fig. 6, a gate region is formed in the substrate. For example, as shown in FIG. 7D, first and second gate regions 751 and 752 are formed as a p-doped region in the substrate 710. In at least one embodiment, the first and second gate regions 751 and 752 correspond to the first and second gate regions 551 and 552 of the NJFET 500. Each of the first and second gate regions 751 and 752 is in contact with the isolation region 716 and the source enhancement layer 741. In some embodiments, the first and second gate regions 751 and 752 are formed in the manner described above for the channel region 720, but the masks used are different and the dopant is p-type.

도 6의 단계 655에서, 레지스트 보호용 산화물(resist protective oxide, RPO)층 등의 유전체층이 소스 및 게이트 영역 사이의 정션 영역(junction area) 위에 형성된다. 예를 들어, 도 7d에 도시하는 바와 같이, RPO층(761, 762)이 제1 게이트 영역(751)과 소스 증강층(741) 사이 및 제2 게이트 영역(752)과 소스 증강층(741) 사이의 대응하는 정션 영역 위에 형성된다. RPO층(761, 762)은 후속해서 형성되는 컨택층들이 서로 접촉하지 못하게 하는 역할이다. 적어도 일 실시형태에 있어서, RPO층은, 기판(710) 위에 실리콘 산화물 및/또는 실리콘 질화물 등의 유전체 재료를 적층하고, 정션 영역 외측의 유전체 재료는 에칭하여 제거함으로써 형성된다. In step 655 of FIG. 6, a dielectric layer, such as a resist protective oxide (RPO) layer, is formed over the junction area between the source and gate regions. 7D, the RPO layers 761 and 762 are formed between the first gate region 751 and the source enhancement layer 741 and between the second gate region 752 and the source enhancement layer 741, Are formed on the corresponding junction regions. The RPO layers 761 and 762 serve to prevent subsequently formed contact layers from contacting each other. In at least one embodiment, the RPO layer is formed by depositing a dielectric material such as silicon oxide and / or silicon nitride over the substrate 710 and etching away the dielectric material outside the junction region.

도 6의 단계 665에서, 드레인, 소스 및 게이트 컨택층 중 하나 이상이 대응하는 드레인, 소스 및 게이트 영역 위에 형성된다. 예를 들어, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 드레인 컨택층(732), 소스 컨택층(742) 및 게이트 컨택층(753)이 대응하는 드레인 증강층(731), 소스 증강층(741), 및 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752) 위에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 드레인 컨택층(732), 소스 컨택층(742) 및 게이트 컨택층(753)은 NJFET(500)의 드레인 컨택층(532), 소스 컨택층(542) 및 게이트 컨택층(553)에 대응한다. 일부 실시형태에 있어서, 드레인, 소스 및 게이트 컨택층(732, 742, 753)은 대응하는 하부의 드레인, 소스 및 게이트 영역과 오믹(또는 쇼트키) 컨택하는 실리사이드층이다. 적어도 일 실시형태에서는, 기판(710) 상의 이전에 형성된 구조 위에 Ti, Co, Ni 등의 금속을 적층하고, 그 구조를 구비하며 그 금속이 적층된 기판(710)을 어닐링하여, 그 금속이 드레인, 소스 및 게이트 영역 내의 실리콘과 반응하게 한 다음에 미반응 금속은 제거함으로써, 상기 실리사이드층이 형성된다. 소스 컨택층(742)과 게이트 컨택층(753)은 RPO층(761, 762)에 의해 서로 분리된다. 이에 NJFET가 얻어진다. At step 665 of FIG. 6, at least one of the drain, source, and gate contact layers is formed over the corresponding drain, source, and gate regions. For example, as shown in FIG. 7D, the drain contact layer 732, the source contact layer 742, and the gate contact layer 753 correspond to the corresponding drain enhancement layer 731, source enhancement layer 741, and Is formed over the first and second gate regions 751, 752. The drain contact layer 732, the source contact layer 742 and the gate contact layer 753 are formed in the drain contact layer 532 of the NJFET 500, the source contact layer 542, (553). In some embodiments, the drain, source, and gate contact layers 732, 742, and 753 are silicide layers that are in ohmic (or schottky) contact with the corresponding drain, source, and gate regions of the lower portion. In at least one embodiment, a metal such as Ti, Co, Ni is deposited on a previously formed structure on a substrate 710, the substrate 710 having the structure is annealed, , Reacting with silicon in the source and gate regions, and then removing the unreacted metal, the silicide layer is formed. The source contact layer 742 and the gate contact layer 753 are separated from each other by the RPO layers 761 and 762. Thus, an NJFET is obtained.

NJFET를 다른 회로와 접속시키기 위해 일부 실시형태에서는 후속해서 추가 공정이 수행된다. 예를 들어, NJFET이 위에 형성되어 있는 기판(710) 위에 하나 이상의 유전체층(도시 생략)이 적층되고, 대응하는 게이트, 드레인 및 소스 컨택층(753, 732, 742)과 전기 접촉하도록 하나 이상의 유전체층 내에 컨택 비아(771, 781, 791)가 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 컨택 비아(771, 781, 791)는 반도체 디바이스(300)에 대해 설명한 비아(371, 381, 391)에 대응한다. Additional processing is subsequently performed in some embodiments to connect the NJFET to other circuits. For example, one or more dielectric layers (not shown) may be stacked on a substrate 710 over which an NJFET is formed, and one or more dielectric layers (not shown) may be deposited in electrical contact with corresponding gate, drain, and source contact layers 753,732, Contact vias 771, 781, and 791 are formed. In at least one embodiment, the contact vias 771, 781, and 791 correspond to the vias 371, 381, and 391 described for the semiconductor device 300.

일부 실시형태에 따른 JFET를 제조하는 방법(600)의 단계들은 동일한 기판 상에 (예, 동일한 웨이퍼 상에) CMOS 회로를 제조하는 CMOS 공정 내에 통합하는 것이 가능하다. 채널 영역 및 소스 및/또는 드레인 증강층을 형성하기 위해 2개의 추가 마스크 및 관련된 이온 주입이 추가된다. 이에, 일부 실시형태에 따른 JFET를, CMOS 공정에 실질적인 변화 없이 CMOS 공정에 의해 제조하는 것이 가능하므로, 본 명세서에서 설명하는 JFET의 하나 이상의 장점을 가진 저가의 제품(예, 전력 증폭기)을 얻을 수 있다. The steps of the method 600 for fabricating a JFET according to some embodiments are possible to integrate into a CMOS process for fabricating CMOS circuits on the same substrate (e.g., on the same wafer). Two additional masks and associated ion implantation are added to form the channel region and the source and / or drain enhancement layer. Thus, it is possible to fabricate a JFET according to some embodiments by a CMOS process without substantial changes to the CMOS process, so that a low cost product (e.g., a power amplifier) having one or more of the advantages of the JFET described herein can be obtained have.

도 8은 일부 실시형태에 따른 PJFET를 제조하는 방법(800)의 흐름도이다. 8 is a flow diagram of a method 800 of fabricating a PJFET in accordance with some embodiments.

단계 805에서는, 예컨대 단계 605에 대해 설명한 바와 같이, 딥 n웰과 하나 이상의 격리 영역이 기판 내에 형성된다. At step 805, a deep n-well and at least one isolation region are formed in the substrate, e.g., as described for step 605. [

단계 815에서, p바닥 영역과 p채널이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, p바닥 영역(212)과 p채널(220)이, PJFET(200)에 대해 설명한 바와 같이 기판(210) 내에 형성된다. 도펀트 타입 외에는 단계 615에 대해 설명한 바와 같은 방식으로 마스크를 작성한 다음, p타입 도펀트를 기판 내로 주입하기 위해 행해지는 이온 주입에서 그 마스크를 사용함으로써, p바닥 영역과 p채널이 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, p바닥 영역 및 p채널은 동일한 마스크를 사용하여 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, p바닥 영역의 p타입 도펀트 농도 또는 선량은 p채널의 것보다 낮다. In step 815, a p-bottom region and a p-channel are formed in the substrate. For example, a p-bottom region 212 and a p-channel 220 are formed in the substrate 210 as described for the PJFET 200. The p-bottom region and the p-channel are formed by using the mask in the ion implantation performed to implant the p-type dopant into the substrate after forming the mask in the manner as described for the step 615 except for the dopant type. In at least one embodiment, the p-bottom region and the p-channel are formed using the same mask. In at least one embodiment, the p-type dopant concentration or dose in the p-bottom region is lower than that of the p-channel.

단계 825에서, n웰과 p웰이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, n웰(213)과 p웰(214)이, PJFET(200)에 대해 설명한 바와 같이 기판(210) 내에 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, n웰의 형성은 단계 625와 같다. p웰의 형성은, 상이한 마스크와 p타입 도펀트가 사용되는 점 외에는, n웰의 형성과 같다. In step 825, an n-well and a p-well are formed in the substrate. For example, an n-well 213 and a p-well 214 are formed in the substrate 210 as described for the PJFET 200. In at least one embodiment, the formation of the n-well is the same as step 625. The formation of the p-well is the same as the formation of the n-well, except that a different mask and p-type dopant are used.

단계 835에서, 소스 및/또는 드레인 증강층이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, p타입 도펀트가 사용되는 점 외에, 같은 마스크 작성 및 이온 주입 공정을 이용하여, 단계 635에 대해 설명한 소스 및/또는 드레인 증강층(741, 731)과 유사한 소스 및/또는 드레인 증강층이 형성된다. In step 835, a source and / or drain enhancement layer is formed in the substrate. In addition to the use of a p-type dopant, for example, a source and / or drain enhancement layer similar to the source and / or drain enhancement layers 741 and 731 described for step 635, .

단계 845에서, 게이트 영역이 기판 내에 형성된다. 예를 들어, n타입 도펀트가 사용되는 점 외에, 같은 마스크 작성 및 이온 주입 공정을 이용하여, 단계 645에 대해 설명한 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752)과 유사한 게이트 영역이 형성된다.In step 845, a gate region is formed in the substrate. A gate region similar to the first and second gate regions 751 and 752 described for step 645 is formed using the same masking and ion implantation process, in addition to the use of, for example, n-type dopants.

단계 855에서는, 예컨대 단계 855에 대해 설명한 바와 같이, RPO층 등의 유전체층이 드레인 및 게이트 영역 사이의 정션 영역 위에 형성된다. In step 855, a dielectric layer, such as an RPO layer, is formed over the junction region between the drain and gate regions, e.g., as described for step 855. [

단계 865에서는, 예컨대 단계 865에 대해 설명한 바와 같이, 드레인, 소스 및 게이트 컨택층 중 하나 이상이 대응하는 드레인, 소스 및 게이트 영역 위에 형성된다. At step 865, at least one of the drain, source, and gate contact layers is formed over the corresponding drain, source, and gate regions, e.g., as described for step 865.

방법(600)의 효과는 일부 실시형태에 따른 방법(800)에도 적용 가능하다.The effect of the method 600 is also applicable to the method 800 according to some embodiments.

이상의 방법들은 예시적인 단계들을 포함하지만, 이들 단계들은 나타내는 순서로 반드시 수행될 필요는 없다. 본 개시의 실시형태의 사상 및 범위에 따라 단계들이 추가, 대체, 순서 변경 및/또는 제거될 수도 있다. 본 개시의 범위 내에 있는, 상이한 특징들 및/또는 상이한 실시형태들을 조합하는 실시형태들이 본 개시의 검토한 후에 당업자에게 명백할 것이다.While the above methods include exemplary steps, these steps need not necessarily be performed in the order they are presented. Steps may be added, substituted, reordered, and / or eliminated in accordance with the spirit and scope of the embodiments of the present disclosure. Embodiments incorporating different features and / or different embodiments within the scope of this disclosure will be apparent to those skilled in the art after review of this disclosure.

도 9는 일부 실시형태에 따른 NJFET(900)의 투시적인 부분 단면도이다. 도 1과 마찬가지로, 도 9의 투시적인 부분 단면도는 NJFET(900)의 약 절반을 도시하고 있다. NJFET(900)의 다른 절반(도시 생략)은 도 1에 도시하는 절반과 구조적으로 유사하다. 도 1에 대해 설명한 NJFET(100)과 비교해서, NJFET(900)는 기판(910) 내에 형성되며, 소스 영역(140)과의 게이트 영역(150)의 계면을 덮는 유전체층(960)을 갖는다. 9 is a perspective partial cross-sectional view of an NJFET 900 in accordance with some embodiments. Like FIG. 1, a perspective partial cross-sectional view of FIG. 9 illustrates approximately half of NJFET 900. The other half (not shown) of the NJFET 900 is structurally similar to the half shown in FIG. 1, NJFET 900 is formed in substrate 910 and has a dielectric layer 960 that covers the interface of gate region 150 with source region 140. In this embodiment,

일부 실시형태에 있어서, 기판(910)은 SOI 기판을 포함한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 기판(910)은 5000-10000 오믹 Si 기판을 포함하는데, 즉 Si 기판은 5000 내지 10000 ohm.cm의 범위의 저항성을 갖는다. In some embodiments, the substrate 910 comprises an SOI substrate. In at least one embodiment, the substrate 910 comprises 5000 to 10000 ohmic Si substrates, i.e. the Si substrate has a resistance in the range of 5000 to 10000 ohm.cm.

일부 실시형태에 있어서, 유전체층(960)은 도 7d에서 RPO층에 대해 설명한 바와 같이 RPO 재료를 포함한다. 유전체층(960)은 게이트 영역(150)과 소스 영역(140) 사이의 계면은 덮고, NJFET(900)과 다른 회로 사이의 전기 접촉을 위해 게이트 영역(150)과 소스 영역(140)의 다른 부분들은 노출시킨다. 적어도 일 실시형태에서는, 유전체층(960)이 게이트 영역(150)과 소스 영역(140) 사이의 계면을, 위에서부터 완전히 덮는다. 도 9에 도시하는 예시적인 구성에 있어서 기판(910)의 평면도에서, 드레인 영역(130)은 게이트 영역(150) 주위로 연장되고, 게이트 영역(150)은 유전체층(960) 주위로 연장되며, 유전체층(960)은 소스 영역(140) 주위로 연장된다. In some embodiments, dielectric layer 960 includes an RPO material as described for the RPO layer in Figure 7D. The dielectric layer 960 covers the interface between the gate region 150 and the source region 140 and the gate region 150 and other portions of the source region 140 for electrical contact between the NJFET 900 and other circuitry Exposed. In at least one embodiment, the dielectric layer 960 completely covers the interface between the gate region 150 and the source region 140 from above. 9, in a top view of substrate 910, drain region 130 extends around gate region 150, gate region 150 extends around dielectric layer 960, (960) extends around the source region (140).

NJFET(900)의 동작은 도 1에 대해 설명한 NJFET(100)의 동작과 같다. 예를 들어, 역바이어스 전압이 게이트 영역(150)에 인가될 때에, 공핍 영역(157, 158)은 계면(153, 154)으로부터 소스 영역(140) 내로 연장되게 된다.The operation of the NJFET 900 is the same as that of the NJFET 100 described with reference to FIG. For example, when a reverse bias voltage is applied to the gate region 150, the depletion regions 157 and 158 extend from the interfaces 153 and 154 into the source region 140.

일부 실시형태에서는, 도 2에 대해 설명한 PJFET(200)과 같지만, 기판(910)과 같은 기판 내에 형성되고, 게이트 영역(250)과 드레인 영역(240) 사이의 계면을 덮는 유전체층(960)과 같은 유전체층을 갖는 PJFET(도시 생략)을 제공한다. PJFET(900)의 동작은 도 2에 대해 설명한 PJFET(200)의 동작과 같다. In some embodiments, the same as the PJFET 200 described with respect to FIG. 2, but the same as the dielectric layer 960 formed in a substrate such as the substrate 910 and covering the interface between the gate region 250 and the drain region 240 A PJFET (not shown) having a dielectric layer is provided. The operation of the PJFET 900 is the same as that of the PJFET 200 described with reference to FIG.

일부 실시형태에 있어서, JFET의 게이트 영역 및 대응하는 소스 또는 드레인 영역 사이의 계면 위에, 유전체층(960) 등의 유전체층을 제공함으로써, JFET의 브레이크다운 전압이 상승한다. 이 효과는 JFET의 기판이 SOI 기판 등의 고저항 기판인 하나 이상의 실시형태에서 특히 유용하다. 구체적으로, 누설 전류가 증가하면 JFET 내의 기생 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)의 턴온이 일찍 유도될 가능성이 있고, 그래서 게이트 영역 및 대응하는 소스 또는 드레인 영역의 상단부 상의 전기적 컨택들 사이에 번아웃 구조가 발생할 가능성이 있다. 게이트 영역 및 대응하는 소스 또는 드레인 영역의 상단부 상의 전기적 컨택들 사이에 유전체층을 형성함으로써, 예컨대 게이트 영역(150) 및 소스 영역(140)의 상단부 상의 전기적 컨택들 사이에 유전체층(960)을 형성함으로써, 누설 전류가 감소하고, BJT가 턴온되는 전압이 상승하는데, 이것은 JFET가 상승 브레이크다운 전압을 갖는 것을 의미한다. In some embodiments, by providing a dielectric layer, such as dielectric layer 960, over the interface between the gate region of the JFET and the corresponding source or drain region, the breakdown voltage of the JFET rises. This effect is particularly useful in one or more embodiments where the substrate of the JFET is a high resistance substrate such as an SOI substrate. Specifically, as the leakage current increases, the turn-on of the parasitic bipolar junction transistor (BJT) in the JFET is likely to be induced early, so that a burnout structure may occur between the gate contacts and the electrical contacts on the top of the corresponding source or drain region There is a possibility. By forming a dielectric layer 960 between the electrical contacts on the top portion of the gate region 150 and the source region 140, for example, by forming a dielectric layer between the electrical contacts on the top of the gate region and the corresponding source or drain region, The leakage current decreases and the voltage at which the BJT is turned on rises, which means that the JFET has an increased breakdown voltage.

일부 실시형태에 있어서, 유전체층의 폭은 JFET의 브레이크다운 전압이 어떻게 상승하는지에 영향을 미치는 인자이다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 유전체층의 두께는 0.5 내지 5 ㎛(미크론)의 범위 내에 있다. 일부 상황에서는, 폭이 0.5 ㎛보다 작은 유전체층은 누설 전류를 감소 및/또는 브레이크다운 전압을 상승시키기에 불충분하다. 일부 실황에서는, 폭이 5 ㎛보다 큰 유전체층은 추가 브레이크다운 전압 상승을 반드시 초래하지 않으며, 또한 그러한 대형 유전체층은 과도한 재료를 소비하고/하거나 게이트 영역 및/또는 대응하는 소스 또는 드레인 영역 상의 전기적 컨택에 대해 불충분한 영역을 남겨둘 가능성이 있다. 설명한 유전체층의 사이즈 및 재료는 예시이다. 다른 구성도 다양한 실시형태의 범위 내에 있다. In some embodiments, the width of the dielectric layer is a factor that affects how the breakdown voltage of the JFET rises. In at least one embodiment, the thickness of the dielectric layer is in the range of 0.5 to 5 占 퐉 (microns). In some circumstances, dielectric layers having a width less than 0.5 占 퐉 are insufficient to reduce the leakage current and / or raise the breakdown voltage. In some situations, dielectric layers larger than 5 占 퐉 in width do not necessarily result in additional breakdown voltage rise, and such large dielectric layers may also consume too much material and / or may have an electrical contact on the gate region and / There is a possibility that an insufficient area is left. The sizes and materials of the dielectric layers described are exemplary. Other configurations are within the scope of various embodiments.

도 10은 일부 실시형태에 따른 NJFET(1000)의 투시적인 부분 단면도이다. 도 1과 마찬가지로, 도 10의 투시적인 부분 단면도는 NJFET(1000)의 약 절반을 도시하고 있다. NJFET(1000)의 다른 절반(도시 생략)은 도 10에 도시하는 절반과 구조적으로 유사하다. 도 9에 대해 설명한 NJFET(900)과 비교해, NJFET(1000)은 유전체층(960) 아래에 격리 영역(1016)을 갖는다. 10 is a perspective, partial cross-sectional view of an NJFET 1000 in accordance with some embodiments. Like FIG. 1, a perspective partial cross-sectional view of FIG. 10 illustrates approximately half of NJFET 1000. The other half (not shown) of the NJFET 1000 is structurally similar to the half shown in FIG. Compared to the NJFET 900 described for FIG. 9, the NJFET 1000 has an isolation region 1016 below the dielectric layer 960.

격리 영역(1016)은 게이트 영역(150)과 소스 영역(140) 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 격리 영역(1016)은 게이트 영역(150)과 소스 영역(140)의 상측부들 사이에 배치되면서, 도 1에 대해 설명한 계면(153, 154)에 대응하는 계면(1053, 1054)에서 게이트 영역(150)과 소스 영역(140)의 하측부들이 서로 접촉하게 한다. 도 10에 도시하는 예시적인 구성에서 기판(910)의 평면도에서, 드레인 영역(130)은 게이트 영역(150) 주위로 연장되고, 게이트 영역(150)은 유전체층(960)과 격리 영역(1016) 주위로 연장되며, 유전체층(960)과 격리 영역(1016)은 소스 영역(140) 주위로 연장된다. 도 10에 도시한 예시적인 구성에 있어서, 유전체층(960)은 격리 영역(1016)보다 폭이 좁고, 격리 영역(1016)의 일부는 유전체층(960) 아래로부터 노출된다. 유전체층(960)과 격리 영역(1016) 사이의 다른 폭 관계도 다양한 실시형태의 범위 내에 있다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 격리 영역(1016)의 재료 및/또는 제조 공정은 도 1에 대해 설명한 격리 영역(116)의 것과 같다. 설명한 격리 영역(1016)의 구성은 예시이다. 다른 구성도 다양한 실시형태의 범위 내에 있다. An isolation region 1016 is disposed between the gate region 150 and the source region 140. More specifically, the isolation region 1016 is disposed between the gate region 150 and the upper portions of the source region 140, while at the interfaces 1053 and 1054 corresponding to the interfaces 153 and 154, The gate region 150 and the lower portions of the source region 140 are brought into contact with each other. 10, a drain region 130 extends around the gate region 150 and a gate region 150 extends around the dielectric layer 960 and the isolation region 1016. In a plan view of the substrate 910 in the exemplary configuration shown in Figure 10, And the dielectric layer 960 and the isolation region 1016 extend around the source region 140. 10, the dielectric layer 960 is narrower than the isolation region 1016, and a portion of the isolation region 1016 is exposed from below the dielectric layer 960. In the exemplary configuration shown in FIG. Other width relationships between dielectric layer 960 and isolation region 1016 are also within the scope of various embodiments. In at least one embodiment, the material and / or manufacturing process of isolation region 1016 is the same as that of isolation region 116 described with respect to FIG. The configuration of the described isolation region 1016 is an example. Other configurations are within the scope of various embodiments.

NJFET(1000)의 동작은 도 1에 대해 설명한 NJFET(100)의 동작과 같다. 예를 들어, 역바이어스 전압이 게이트 영역(150)에 인가될 때에, 도 1에 대해 설명한 공핍 영역(157, 158)에 대응하지만 그보다 작은 공핍 영역(1057, 1058)이 계면(1053, 1054)으로부터 소스 영역(140) 내로 연장되게 된다.The operation of the NJFET 1000 is the same as the operation of the NJFET 100 described with reference to FIG. For example, when a reverse bias voltage is applied to the gate region 150, the depletion regions 1057 and 1058 corresponding to the depletion regions 157 and 158 described with respect to FIG. 1, but less than the depletion regions 1057 and 1058, The source region 140 is formed.

일부 실시형태에서는, 도 2와 도 9에 대해 설명한 PJFET과 같지만, 격리 영역(1016)과 같은 격리 영역이 형성되어 있는 PJFET(도시 생략)을 제공한다. 그러한 PJFET의 동작은 도 2에 대해 설명한 PJFET(200)의 동작과 같다. In some embodiments, a PJFET (not shown) is provided, which is the same as the PJFET described with reference to FIGS. 2 and 9, but with an isolation region such as isolation region 1016 formed therein. The operation of such a PJFET is the same as the operation of the PJFET 200 described with reference to FIG.

일부 실시형태에 있어서, 게이트 영역 및 대응하는 소스 또는 드레인 영역 사이에 격리 영역(1016) 등의 격리 영역이 있음으로써, 높은 동작 전압에서 존재하는 강한 전기장이 감소하고, 그에 따라 그러한 격리 영역이 없는 다른 구조와 비교해 공핍 영역이 작아지며 또한 JFET의 브레이크다운 전압이 상승한다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 격리 영역(1016)과 같은 격리 영역이 도 1 내지 도 8에 대해 설명한 JFET 구조들 중 하나 이상의 구조 내에 형성되고, 격리 영역(1016)에 대해 본 명세서에서 설명한 하나 이상의 효과도 달성될 수 있다. In some embodiments, the isolation region, such as isolation region 1016, between the gate region and the corresponding source or drain region reduces the strong electric field present at the higher operating voltage, The depletion region becomes smaller as compared with the structure, and the breakdown voltage of the JFET increases. In at least one embodiment, an isolation region, such as isolation region 1016, is formed within one or more of the JFET structures described with respect to FIGS. 1-8, and one or more of the effects described herein for the isolation region 1016 Can also be achieved.

도 11은 일부 실시형태에 따른 JFET(1100)의 상측 평면도이다. 도 4에 대해 설명한 JFET(400)과 비교해서, NJFET(1100)는 기판(1110) 내에 형성되며, 유전체층(1160)과, 그 유전체층(1160) 아래에 격리 영역(1116)을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 기판(1110), 유전체층(1160) 및 격리 영역(1116)은 도 10에 대해 설명한 기판(910), 유전체층(960) 및 격리 영역(1016)에 대응한다. 격리 영역(1116)은 소스 영역(140) 및 대응하는 제1 및 제2 게이트 영역들(151, 152) 사이에 배치되는 부분들(1117, 1118)을 갖는다. 격리 영역(1116)은 소스 영역(140) 주위로 또한 제1 및 제2 게이트 영역들(151, 152) 주위로 연장된다. 대응하는 도 4, 도 9 및 도 10의 JFET(400, 900, 1000)에 대해 설명한 하나 이상의 효과가 일부 실시형태에 따른 JFET(1100)에서도 달성될 수 있다. 11 is a top plan view of JFET 1100 in accordance with some embodiments. 4, NJFET 1100 is formed in substrate 1110 and includes dielectric layer 1160 and isolation region 1116 underneath dielectric layer 1160. In this embodiment, In some embodiments, substrate 1110, dielectric layer 1160 and isolation region 1116 correspond to substrate 910, dielectric layer 960, and isolation region 1016 described with respect to FIG. The isolation region 1116 has portions 1117 and 1118 disposed between the source region 140 and the corresponding first and second gate regions 151 and 152. An isolation region 1116 extends around the source region 140 and also around the first and second gate regions 151 and 152. One or more of the effects described with respect to the corresponding JFETs 400, 900, 1000 of FIGS. 4, 9, and 10 may also be achieved in a JFET 1100 in accordance with some embodiments.

도 12는 일부 실시형태에 따른 NJFET(1200)의 투시적인 부분 단면도이다. 도 7d에 대해 설명한 NJFET 구조와 비교해서, NJFET(1200)는 기판(1210) 내에 형성되며, 적어도 하나의 유전체층(1261, 1262)과, 대응하는 유전체층(1261, 1262) 아래의 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297)을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 기판(1210), 적어도 하나의 유전체층(1261, 1262) 및 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297)은 도 10에 대해 설명한 기판(910), 유전체층(960) 및 격리 영역(1016)에 대응한다. 12 is a perspective, partial cross-sectional view of an NJFET 1200 in accordance with some embodiments. 7D, NJFET 1200 is formed in substrate 1210 and includes at least one dielectric layer 1261, 1262 and at least one isolation region 1261, 1262 below the corresponding dielectric layer 1261, (1296, 1297). In some embodiments, the substrate 1210, the at least one dielectric layer 1261, 1262, and the at least one isolation region 1296, 1297 may be formed over the substrate 910, the dielectric layer 960, 1016).

적어도 일 실시형태에 있어서, NJFET(1200)은 도 6, 도 7a 내지 도 7d에 대해 설명한 바와 같은 공정으로 제조되며, 차이는 다음과 같다. 구체적으로, 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297)이, NJFET(1200)의 소스 영역과 게이트 영역이 형성되는 부분(713)(도 7a) 내에 추가로 형성된다. 적어도 일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297)은 격리 영역(716, 719)과 함께, 동일한 공정에서, 및/또는 동일한 재료 및/또는 동일한 깊이로 형성된다. 다른 구성도 다양한 실시형태의 범위 내에 있다. 하나 이상의 단계에 있어서, 소스 증강층(741)이 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297)에 의해 둘러싸이는 중심 부분 내에 형성된다. 하나 이상의 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 게이트 영역들(751, 752)이 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297) 주위에(도 10에 대해 설명한 바와 같이) 또는 적어도 하나 이상의 격리 영역(1296, 1297)의 양측 상에(도 11에 대해 설명한 바와 같이) 형성된다. 하나 이상의 단계에 있어서, 소스 및 게이트 컨택층(742, 743)을 서로 전기적으로 절연시키기 위해 적어도 하나의 유전체층(1261, 1262)이 대응하는 적어도 하나의 격리 영역(1296, 1297) 위에 형성된다. In at least one embodiment, the NJFET 1200 is fabricated with a process as described with respect to Figures 6, 7A-7D, with the following differences. Specifically, at least one isolation region 1296, 1297 is additionally formed in the portion 713 (FIG. 7A) where the source region and the gate region of the NJFET 1200 are formed. In at least one embodiment, at least one isolation region 1296, 1297 is formed with isolation regions 716, 719, in the same process, and / or with the same material and / or the same depth. Other configurations are within the scope of various embodiments. In one or more steps, a source enhancement layer 741 is formed in a central portion that is surrounded by at least one isolation region 1296, 1297. In at least one embodiment, the first and second gate regions 751, 752 are formed around at least one isolation region 1296, 1297 (as described for FIG. 10) or at least one isolation region 1296 , 1297 (as described with reference to Fig. 11). In at least one step, at least one dielectric layer 1261, 1262 is formed over the corresponding at least one isolation region 1296, 1297 to electrically isolate the source and gate contact layers 742, 743 from one another.

일부 실시형태는 도 8에 대해 설명한 바와 같은 PJFET 제조 공정을 제공하지만, NJFET(1200)의 제조 공정에 대해 설명한 차이 중 하나 이상을 갖는다.Some embodiments provide a PJFET fabrication process as described for FIG. 8, but have at least one of the differences described for the fabrication process of the NJFET 1200.

일부 실시형태에 있어서, 게이트 영역과 소스/드레인 영역 사이의 계면 위에 RPO층 등의 유전체층을 제공, 및/또는 게이트 영역과 소스/드레인 영역의 상측부들 사이에 격리 영역을 제공함으로써, 누설 저감 및/또는 브레이크다운 전압 상승이 이루어진다. 하나 이상의 실시형태에 있어서, 이러한 구성 및/또는 효과 중 하나 이상은 SOI 기판 등의 고저항 기판 내에서 형성되는 반도체 디바이스에서 유용하다. In some embodiments, by providing a dielectric layer, such as an RPO layer, over the interface between the gate region and the source / drain region and / or by providing an isolation region between the gate region and the upper portions of the source / drain regions, Or a breakdown voltage rise occurs. In one or more embodiments, one or more of these configurations and / or effects is useful in a semiconductor device formed in a high-resistance substrate, such as an SOI substrate.

일부 실시형태에 따르면, JFET는 기판과, 기판 내에 형성된 소스 영역과, 기판 내에 형성된 드레인 영역과, 기판 내에 형성된 채널 영역과, 기판 내에 형성된 적어도 하나의 게이트 영역을 포함한다. 채널 영역은 소스 및 드레인 영역들을 접속시킨다. 적어도 하나의 게이트 영역은 계면에서 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역과 접촉하고, 적어도 하나의 게이트 영역은 소스 및 드레인 영역들 중 나머지 다른 영역으로부터 격리된다. 유전체층이 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역과 게이트 영역의 부분들을 노출시키면서 계면을 덮는다. According to some embodiments, a JFET includes a substrate, a source region formed in the substrate, a drain region formed in the substrate, a channel region formed in the substrate, and at least one gate region formed in the substrate. The channel region connects the source and drain regions. At least one gate region contacts one region of the source and drain regions at the interface, and at least one gate region is isolated from the other region of the source and drain regions. A dielectric layer covers the interface while exposing portions of the one and the other of the source and drain regions.

일부 실시형태에 있어서, 반도체 디바이스는 기판과, 기판 내에 형성된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다. 적어도 하나의 트랜지스터는 기판 내에 형성된 소스 및 드레인 영역들과, 기판 내에 형성된 제1 및 제2 게이트 영역들과, 기판 내에 형성된 채널 영역을 포함한다. 제1 및 제2 게이트 영역들은 상기 소스 및 드레인 영역들과 적어도 부분적으로 같은 높이이다. 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역은 상기 제1 및 제2 게이트 영역들 사이에 배치된다. 채널 영역은 소스 및 드레인 영역들을 접속시킨다. 격리 영역이, (i) 제1 및 제2 게이트 영역들의 상측부와 (ii) 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역의 상측부 사이에 배치된다. In some embodiments, the semiconductor device comprises a substrate and at least one transistor formed in the substrate. The at least one transistor includes source and drain regions formed in the substrate, first and second gate regions formed in the substrate, and a channel region formed in the substrate. The first and second gate regions are at least partially at the same height as the source and drain regions. One of the source and drain regions is disposed between the first and second gate regions. The channel region connects the source and drain regions. The isolation region is disposed between (i) the upper portion of the first and second gate regions and (ii) the upper portion of one of the source and drain regions.

일부 실시형태에 따른 트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서, 격리 영역, 채널 영역 및 소스 및 드레인 영역들이 기판 내에 형성된다. 기판의 평면도에서, 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역은 소스 및 드레인 영역들 중 나머지 다른 영역에 의해 둘러싸인다. 게이트 영역이 기판 내에 형성된다. 격리 영역은 제1 게이트 영역과, 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역 사이에 배치된다. 유전체층이, 게이트 영역과, 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역 사이에 배치된 격리 영역 위에 형성된다. 컨택층이, 대응하는 게이트, 소스 및 드레인 영역들 위에 형성된다. 유전체층은 게이트 영역 위의 컨택층을, 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역 위의 컨택층으로부터 격리시킨다. In some embodiments, in the method of fabricating a transistor, an isolation region, a channel region, and source and drain regions are formed in the substrate. In a top view of the substrate, one of the source and drain regions is surrounded by the other of the source and drain regions. A gate region is formed in the substrate. The isolation region is disposed between the first gate region and one of the source and drain regions. A dielectric layer is formed over the gate region and an isolation region disposed between one region of the source and drain regions. A contact layer is formed over the corresponding gate, source and drain regions. The dielectric layer isolates the contact layer over the gate region from the contact layer over one of the source and drain regions.

당업자라면 개시한 실시형태들 중 하나 이상이 전술한 장점 중 하나 이상을 성취하는 것을 쉽게 이해할 것이다. 이상의 명세서를 읽고나서, 당업자라면 본 명세서에 넓게 개시하는 다양한 변화, 동류의 대체 및 다양한 다른 실시형태를 실시하는 것이 가능할 것이다. 그러므로, 거기에서 승인되는 보호는 첨부하는 청구범위 및 그 동류에 포함되는 정의에 의해서만 제한되는 것이 의도된다.One of ordinary skill in the art will readily understand that one or more of the disclosed embodiments accomplish one or more of the foregoing advantages. Having read the foregoing specification, it will be apparent to those skilled in the art that various changes, alternatives, and various other embodiments, which are broadly described herein, may be practiced. It is therefore intended that the protection afforded there be limited only by the terms of the appended claims and their equivalents.

Claims (10)

정션 게이트 전계효과 트랜지스터(junction gate field-effect transistor, JFET)에 있어서,
기판과,
상기 기판 내에 형성된 소스 영역과,
상기 기판 내에 형성된 드레인 영역과,
상기 기판 내에 형성되며, 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역을 접속시키는 채널 영역과,
상기 기판 내에 형성된 적어도 하나의 게이트 영역으로서, 상기 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역과는 계면에서 접촉하고, 상기 소스 및 드레인 영역들 중 나머지 다른 영역과는 격리되는 상기 적어도 하나의 게이트 영역과,
상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역과 상기 게이트 영역의 부분들을 노출시키면서 상기 계면을 덮는 유전체층
을 포함하는 JFET.
For a junction gate field-effect transistor (JFET)
A substrate;
A source region formed in the substrate,
A drain region formed in the substrate,
A channel region formed in the substrate and connecting the source region and the drain region,
At least one gate region formed in the substrate, the at least one gate region contacting at an interface with one of the source and drain regions and being isolated from the other of the source and drain regions,
A dielectric layer covering the interface while exposing portions of the one region and the gate region of the source and drain regions,
/ RTI &gt;
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 게이트 영역은, 상기 적어도 하나의 게이트 영역에 인가되는 역바이어스 전압에 응답하여 공핍 영역을 상기 계면으로부터 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역으로 연장시키도록 구성되는 것인 JFET. 2. The device of claim 1 wherein the at least one gate region is configured to extend a depletion region from the interface to the one of the source and drain regions in response to a reverse bias voltage applied to the at least one gate region. Lt; / RTI &gt; 제1항에 있어서, 상기 기판은 SOI(반도체 온 절연체) 기판을 포함하는 것인 JFET. The JFET of claim 1, wherein the substrate comprises an SOI (semiconductor on insulator) substrate. 제1항에 있어서, 상기 기판의 평면도에서, 상기 유전체층은 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 주위로 연장되는 것인 JFET. The JFET of claim 1, wherein in a top view of the substrate, the dielectric layer extends around the one of the source and drain regions. 제1항에 있어서, 상기 기판의 평면도에서, 상기 게이트 영역은 상기 유전체층과 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 주위로 연장되는 것인 JFET.The JFET of claim 1, wherein in a top view of the substrate, the gate region extends around the one of the dielectric layer and the source and drain regions. 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 게이트 영역은 제1 게이트 영역과 제2 게이트 영역을 포함하고,
상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역과 상기 유전체층은 상기 제1 및 제2 게이트 영역들 사이에 끼이는 것인 JFET.
The method according to claim 1,
Wherein the at least one gate region comprises a first gate region and a second gate region,
Wherein the one of the source and drain regions and the dielectric layer are sandwiched between the first and second gate regions.
제1항에 있어서,
상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역과 상기 게이트 영역의 노출 부분들 위에 컨택층들을 더 포함하고,
상기 유전체층은 상기 컨택층들 사이에 배치되고, 상기 컨택층들과 적어도 부분적으로 같은 높이인(co-elevational) 것인 JFET.
The method according to claim 1,
Further comprising contact layers over exposed portions of the one of the source and drain regions and the gate region,
Wherein the dielectric layer is disposed between the contact layers and is at least partially co-elevated with the contact layers.
제1항에 있어서,
상기 유전체층 아래에 격리 영역을 더 포함하고, 상기 격리 영역은 상기 게이트 영역과 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 사이에 배치되는 것인 JFET.
The method according to claim 1,
Further comprising an isolation region below said dielectric layer, said isolation region being disposed between said gate region and said one of said source and drain regions.
반도체 디바이스에 있어서,
기판과,
상기 기판 내에 형성된 적어도 하나의 트랜지스터로서,
상기 기판 내에 형성된 소스 및 드레인 영역들과,
상기 기판 내에 형성된 제1 및 제2 게이트 영역들로서, 상기 제1 및 제2 게이트 영역들은 상기 소스 및 드레인 영역들과 적어도 부분적으로 같은 높이이고, 상기 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역은 상기 제1 및 제2 게이트 영역들 사이에 배치되는 것인 상기 제1 및 제2 게이트 영역들과,
상기 기판 내에 형성되며, 상기 소스 및 드레인 영역들을 접속시키는 채널 영역을 포함하는 것인 상기 적어도 하나의 트랜지스터와,
(i) 상기 제1 및 제2 게이트 영역들의 상측 부분들과 (ii) 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역의 상측 부분 사이의 격리 영역
을 포함하는 반도체 디바이스.
A semiconductor device comprising:
A substrate;
At least one transistor formed in the substrate,
Source and drain regions formed in the substrate;
Wherein the first and second gate regions are at least partially at the same height as the source and drain regions, and wherein one of the source and drain regions is formed in the first and second gate regions, The first and second gate regions being disposed between the second gate regions,
The at least one transistor being formed in the substrate and including a channel region connecting the source and drain regions;
(i) upper portions of the first and second gate regions and (ii) an isolation region between the upper portion of the one of the source and drain regions
&Lt; / RTI &gt;
기판 내에 트랜지스터를 제조하는 방법에 있어서,
상기 기판 내에 격리 영역을 형성하는 단계와,
상기 기판 내에 채널 영역을 형성하는 단계와,
상기 기판 내에 소스 및 드레인 영역들을 형성하는 단계로서, 상기 기판의 평면도에서, 상기 소스 및 드레인 영역들 중 일 영역은 상기 소스 및 드레인 영역들 중 나머지 다른 영역에 의해 둘러싸이는 것인 상기 소스 및 드레인 영역들 형성 단계와,
상기 기판 내에 게이트 영역을 형성하는 단계로서, 상기 격리 영역은 상기 게이트 영역과 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 사이에 배치되는 것인 상기 게이트 영역 형성 단계와,
상기 게이트 영역과 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 사이에 배치된 상기 격리 영역 위에 유전체층을 형성하는 단계와,
대응하는 게이트, 소스 및 드레인 영역들 위에 컨택층들을 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 유전체층은 상기 게이트 영역 위의 컨택층을, 상기 소스 및 드레인 영역들 중 상기 일 영역 위의 컨택층으로부터 격리시키는 것인 트랜지스터 제조 방법.
A method of fabricating a transistor in a substrate,
Forming an isolation region in the substrate;
Forming a channel region in the substrate;
Forming source and drain regions in the substrate, wherein in a top view of the substrate, one of the source and drain regions is surrounded by another of the source and drain regions; Forming step,
Forming a gate region in the substrate, wherein the isolation region is disposed between the gate region and the one of the source and drain regions;
Forming a dielectric layer on the gate region and the isolation region disposed between the one of the source and drain regions;
Forming contact layers over the corresponding gate, source and drain regions
Lt; / RTI &gt;
Wherein the dielectric layer isolates the contact layer over the gate region from the contact layer over the one of the source and drain regions.
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