本发明一般地涉及半导体分立器件。更具体地，本发明涉及一种mosfet器件结构及其制造方法。
背景技术：
1、功率mosfet在空间辐射环境中极易受到高能质子、重离子的影响发生单粒子效应，包括单粒子烧毁（seb）和单粒子栅穿（segr）两种失效机制，这两种机制都会造成器件不可逆转的失效。单粒子栅穿（segr）的失效机理是：当高能粒子穿过栅氧化层进入颈区时，由于粒子感应电荷积累在si-si02界面附近，使栅绝缘介质内的电场瞬时超过临界电场，导致栅介质击穿。单粒子烧毁（seb）的失效机理是：以n沟道器件为例，在正常情况下，由于源极金属将n+源区与p+区短接，故寄生三极管的vbe=0，寄生三极管关断，当高能粒子从源区入射到器件内部时，沿粒子路径电离出大量的等离子体，在漏源电场的作用下，电子向漏极漂移，空穴向源区漂移并且向p+区扩散，空穴的横向扩散导致在pp+区分布电阻上产生压降，寄生三极管pn结正偏，当电阻上的压降增加到一定值时，使寄生三极管导通，即漏极和源极短路，短路电流导致器件烧毁。
2、现有技术中的mosfet器件的抗单粒子烧毁和抗单粒子栅穿的能力较差，从而导致mosfet器件的工作可靠性变差，进而导致安装有mosfet器件的机电设备的可靠性变差。
3、通常采用的seb加固方法是在p阱区增加dp+注入，减小寄生三极管的基区电阻rb，使基区电阻上的压降达到基极和发射极之间的反向击穿电压所需的电流增大，从而降低了器件的seb敏感性，但此方法对于mosfet抗单粒子能力的进一步提升是有限的。近几年，随着我国航天事业的快速发展，军用特殊领域对宇航级mosfet的抗单粒子能力提出了更高的要求：对于250v以下的中低压器件，栅偏为零时的安全电压要求达到100%额定电压；400v以上的高压器件，栅偏为零时的安全电压要求达到75%额定电压。采用现有的seb加固方法制造的mosfet器件的抗单粒子能力无法满足以上要求。
技术实现思路
1、为解决上述一个或多个技术问题，本发明提出通过实现jfet陡直深阱单元结构，进而增加p阱区浓度和深度，进而有效降低寄生三极管的基区寄生电阻rb，提高mosfet抗单粒子烧毁的能力。为此，本发明在如下的多个方面中提供方案。
2、在第一方面中，本发明提供了一种mosfet器件结构，包括自下往上依次设置的n+衬底、n-外延层、n jfet扩散窗口、栅介质层、栅极多晶硅、栅源隔离层以及金属层、源n+扩散窗口以及源p+扩散窗口；所述n jfet扩散窗口位于n-外延层上方中间位置，栅介质层覆盖于n jfet扩散窗口的顶部；在n jfet扩散窗口的竖直侧面周围设置有一次阱p-body扩散窗口，且一次阱p-body扩散窗口的竖直侧面与n jfet扩散窗口的竖直侧面相邻且一次阱p-body扩散窗口的深度与n jfet扩散窗口的深度相同；在一次阱p-body扩散窗口的上部设置有二次阱p+well扩散窗口，在二次阱p+well扩散窗口的上部分别设置有源n+扩散窗口以及源p+扩散窗口；所述源n+扩散窗口和所述源p+扩散窗口均与源极金属连接构成源极，栅极金属与所述栅极多晶硅连接构成栅极，漏极金属与所述n+衬底连接构成漏极。
3、在一个实施例中，还包括设置在n+衬底和n-外延层之间的n buffer缓冲层。
4、在一个实施例中，所述的n jfet扩散窗口的宽度为0.35 um ~1um。
5、在一个实施例中，所述一次阱p-body扩散窗口的长度为3.8um～4µm。
6、在一个实施例中，所述n jfet扩散窗口的长度为1.2µm～1.4µm，深度为1µm ~3um。
7、在一个实施例中，所述n+衬底的宽度为8µm～8.4µm。
8、在第二方面中，本发明提供了一种mosfet器件制造方法，所述的mosfet器件制造方法用于制造具有本发明的mosfet器件结构的mosfet器件，所述的mosfet器件制造方法包括：在牺牲氧化层生长之后，去牺牲氧化层之前进行有源区局部jfet高能离子注入和推进，一次阱p-body扩散窗口高能离子注入和推进以及二次阱p+well扩散窗口高能离子注入，包括：场限环光刻→场限环注入高能离子→去胶→场限环扩散→牺牲氧化层去除→场氧化层生长→场氧光刻+刻蚀→去胶→牺牲氧化层生长→n jfet区光刻→n jfet区高能离子注入→去胶→n jfet扩散→p-body区光刻→p-body区高能离子注入→去胶→p-body扩散→p+well区光刻→p+well区高能离子注入→去胶。
9、在一个实施例中，还包括：在激光打标之前形成n buffer缓冲层；令n jfet扩散窗口的宽度为0.35 um ~1um。
10、在一个实施例中，在往n jfet扩散窗口或一次阱p-body扩散窗口中注入高能离子时注入的材料为bh3，注入的剂量2e13～3e13cm-2，注入的能量300 kev。
11、在一个实施例中，在往二次阱p+well扩散窗口中注入高能离子时注入的材料为bh3，注入剂量1e15～1.2e15 cm-2，注入能量200 kev。
12、本发明的有益效果如下：
13、与现有技术中的mosfet器件结构相比，本发明的mosfet器件结构在p-body扩散窗口的中心位置增加了局部n jfet扩散窗口，在一次阱p-body扩散窗口的上方增加了二次阱p+well扩散窗口，从而实现在p阱区的三次高能离子注入从而增加p阱区的深度；由于n-外延层的离子浓度小于p阱区的离子浓度，p阱区与n-外延层接触的竖直方向的侧壁会发生形变，无法保持陡直状态，通过设置n jfet扩散窗口，只需往n jfet扩散窗口中注入高能离子，可对p阱区起到支撑的作用，从而使一次阱p-body扩散窗口的侧壁保持陡直；因此采用本发明的mosfet器件结构可以实现jfet陡直深阱单元结构，进而增加p阱区浓度和深度，可有效降低寄生三极管的基区寄生电阻rb，显著提高mosfet抗单粒子烧毁的能力。此外，由于二次阱p+well扩散窗口不仅会在纵向上对一次阱p-body扩散窗口进行挤压，而且会在横向上对一次阱p-body扩散窗口进行挤压，使得一次阱p-body扩散窗口在横向上向n jfet扩散窗口处运动，对n jfet扩散窗口造成挤压，使得n jfet扩散窗口的宽度变窄，从而实现mosfet器件抗单粒子栅穿的效果。
14、进一步地，本发明的mosfet器件在n+衬底和n-外延层之间设置n buffer缓冲层，当高能粒子从源区入射到器件内部时，沿粒子路径电离出大量的等离子体，本发明的mosfet器件通过采用多层外延技术，形成缓变的n+/n/n-漏区结构，可增加碰撞电离产生的空穴复合率，有助于进一步提高mosfet抗单粒子烧毁能力。
1.一种mosfet器件结构，其特征在于，包括依次自下往上设置的n+衬底、n-外延层、njfet扩散窗口、栅介质层、栅极多晶硅、栅源隔离层以及金属层、源n+扩散窗口以及源p+扩散窗口；所述n jfet扩散窗口位于n-外延层上方中间位置，栅介质层覆盖于n jfet扩散窗口的顶部；在n jfet扩散窗口的竖直侧面周围设置有一次阱p-body扩散窗口，且一次阱p-body扩散窗口的竖直侧面与n jfet扩散窗口的竖直侧面相邻且一次阱p-body扩散窗口的深度与n jfet扩散窗口的深度相同；在一次阱p-body扩散窗口的上部设置有二次阱p+well扩散窗口，在二次阱p+well扩散窗口的上部分别设置有源n+扩散窗口以及源p+扩散窗口；所述源n+扩散窗口和所述源p+扩散窗口均与源极金属连接构成源极，栅极金属与所述栅极多晶硅连接构成栅极，漏极金属与所述n+衬底连接构成漏极。
2. 如权利要求1所述的mosfet器件结构，其特征在于，还包括设置在n+衬底和n-外延层之间的n buffer缓冲层。
3. 如权利要求2所述的mosfet器件结构，其特征在于，所述的n jfet扩散窗口的宽度为0.35um~1um。
4.如权利要求1所述的mosfet器件结构，其特征在于，所述一次阱p-body扩散窗口的长度为3.8um～4µm。
5. 如权利要求1所述的mosfet器件结构，其特征在于，所述n jfet扩散窗口的长度为1.2µm～1.4µm，深度为1 um ~3um。
6.如权利要求1~5任意一项所述的mosfet器件结构，其特征在于，所述n+衬底的宽度为8µm～8.4µm。
7. 一种mosfet器件制造方法，其特征在于，所述的mosfet器件制造方法用于制造结构为权利要求1~6任意一项所述的mosfet器件结构的mosfet器件，所述的mosfet器件制造方法包括：在牺牲氧化层生长之后，去牺牲氧化层之前进行有源区局部jfet高能离子注入和推进，一次阱p-body扩散窗口高能离子注入和推进以及二次阱p+well扩散窗口高能离子注入，包括：场限环光刻→场限环注入高能离子→去胶→场限环扩散→牺牲氧化层去除→场氧化层生长→场氧光刻+刻蚀→去胶→牺牲氧化层生长→n jfet区光刻→n jfet区高能离子注入→去胶→n jfet扩散→p-body区光刻→p-body区高能离子注入→去胶→p-body扩散→p+well区光刻→p+well区高能离子注入→去胶。
8. 如权利要求7所述的mosfet器件制造方法，其特征在于，还包括：在激光打标之前形成n buffer缓冲层；令n jfet扩散窗口的宽度为0.35 um ~1um。
9. 如权利要求7所述的mosfet器件制造方法，其特征在于，在往n jfet扩散窗口或一次阱p-body扩散窗口中注入高能离子时注入的材料为bh3，注入的剂量2e13～3e13cm-2，注入的能量300kev。
10. 如权利要求7~9任意一项所述的mosfet器件制造方法，其特征在于，在往二次阱p+well扩散窗口中注入高能离子时注入的材料为bh3，注入剂量1e15～1.2e15 cm-2，注入能量200kev。
