[发明专利]结型场效应晶体管及其制造方法

说明书

本发明提供了一种结型场效应晶体管及其制造方法，适用于高电压操作。其中，结型场效应晶体管包括衬底层，掺杂有第一导电型掺质。基部井区形成在该衬底层上，掺杂有第二导电型掺质。阻挡层位于该衬底层与该基部井区的界面上，掺杂有该第一导电型掺质。栅极区在该基部井区的表面部，掺杂有该第一导电型掺质。源极区与漏极区在该基部井区的该表面部，位于该栅极区的两侧，掺杂有该第二导电型掺质。隔离结构在该基部井区的该表面部，隔离该栅极区。该栅极区包含往该漏极区延伸的一凸出部，该凸出部在该隔离结构下，该凸出部的深度比该栅极区的其他区域浅。

技术领域

本发明是有关于半导体制造技术，且是关于结型场效应晶体管(Junction FieldEffect Transistor，JFET)的结构。

背景技术

场效应晶体管一般可分为金氧半导体(metal-oxide-semiconductor，MOS)场效应晶体管与结型场效应晶体管，其间的差异是金氧半导体场效应晶体管包含栅极绝缘层(氧化层)在栅极与半导体层之间当作隔离。半导体层在栅极的下方构成通道区，受栅极的控制产生电流在源极与漏极之间的流通状态。结型场效应晶体管不需要绝缘层，但是栅极具有掺杂P或N导电型掺质，源极与漏极是掺杂不同于栅极的另一个导电型掺质。在栅极与源极之间以及栅极与漏极之间构成类两个PN结。利用对PN结施加电压的方式控制结区域的空乏区大小以达到源极与漏极之间的电流的流通状态。

结型场效应晶体管的应用例如用于启动电路(start-up circuit)等，其中高电压操作的启动电路也适合采用结型场效应晶体管。

对于传统的结型场效应晶体管，其存在有崩溃电压以及夹止(pinch-off)电压的不符需求的问题。如何维持高崩溃电压以及低夹止电压是设计研发所需要考虑的问题。

发明内容

本发明提供一种结型场效应晶体管，可以维持高的崩溃电压且可以有较低的夹止电压，适用于高电压操作。

于一实施例，本发明提供一种结型场效应晶体管，包括衬底层，掺杂有第一导电型掺质。基部井区形成在该衬底层上，掺杂有第二导电型掺质。阻挡层位于该衬底层与该基部井区的界面上，掺杂有该第一导电型掺质。栅极区在该基部井区的表面部，掺杂有该第一导电型掺质。源极区与漏极区在该基部井区的该表面部，位于该栅极区的两侧，掺杂有该第二导电型掺质。隔离结构在该基部井区的该表面部，隔离该栅极区。该栅极区包含往该漏极区延伸的一凸出部，该凸出部在该隔离结构下，该凸出部的深度比该栅极区的其他区域浅。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该基部井区在该栅极区与该阻挡层之间的第一部分的平均掺杂浓度，是低于该基部井区在该第一部分周围的第二部分的掺杂浓度。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该基部井区的该第一部分包含未掺杂的浓度调整区域，该浓度调整区域的掺杂浓度是依据该基部井区的掺质自然渗透。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该浓度调整区域的数量是一个或是多个。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该浓度调整区域是一个或是多个的柱状区域。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该栅极区与该漏极区的距离比该栅极区与该源极区的距离大。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该栅极区包括：重掺杂区在该基部井区的该表面，由该隔离结构与该源极区与该漏极区隔离。掺杂层在该重掺杂区下，包含该凸出部。上部井区在该掺杂层下，对应该阻挡层设置。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该重掺杂区、该掺杂层及该上部井区的掺杂浓度是渐减，且大于该衬底层的掺杂浓度。

于一实施例，对于所述的结型场效应晶体管，该源极区与该漏极区的浓度大于该基部井区的浓度。