结型场效应晶体管及其制造方法技术

一种结型场效应晶体管及其制造方法，在第一型半导体基底上，掺杂第二型半导体，以形成具有缺口的第二型阱；之后，并进行第二型半导体的驱入程序，以形成具有掺杂浓度自缺口所在区域的周围向中央逐步地变淡的第二型阱；接着，再相继于第二型阱上，形成结型场效应晶体管的栅极、源极与漏极。由于作为沟道的第二型阱的缺口所在区域的掺杂浓度，是通过形成第二型阱时所预留的缺口的大小来调整，因而无须使用额外的掩模与工艺，即可根据不同结型场效应晶体管输出电压的需求，实现调整结型场效应晶体管的夹断电压的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种场效应晶体管(Field Effect Transistor,简称FET)，且特别 涉及一种易于调整夹断(Pinch-Off)电压的结型场效应晶体管(Junction Field Effect Transistor,简称JFET)及其制造方法。
技术介绍
随着半导体科技的快速演进，使得例如电脑及其周边数字产品等也日益地更 新。在电脑及其周边数字产品的应用集成电路(Integrated Circuit,简称IC)中，由于半导体工艺的快速变化，造成集成电路电源的更多样化需求，以致应用如升压器 (Boost Converter)、降压器(Buck Converter)等各种不同组合的电压调节器(Voltage Regulator)，来实现各种集成电路的不同电源需求，也成为能否提供多样化数字产品的极重要因素之一。 在各种电压调节电路中，结型场效应晶体管由于具有极为方便的电压调节性能， 成为前级电压调节器的优良选择。应用结型场效应晶体管来作为前级电压调节器时，通常 在制作时，配合后级电路的输入电压的需求，通过控制结型场效应晶体管沟道的掺杂浓度， 来调整结型场效应晶体管的夹断电压，以实现所需结型场效应晶体管的输出电压的目的。 前述作法，虽可实现调整结型场效应晶体管的输出电压的目的，但因为在电压调节电路制 作过程中，欲变更结型场效应晶体管沟道的掺杂浓度时，往往也会需要额外的掩模与工艺 才能实现，使得电压调节电路的制作，相对地较为复杂而不便。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种易于调整夹断电压的结型场效应晶体管及其 制造方法，其无须使用额外的掩模与工艺，即可根据不同的输出电压需求，来调整结型场效 应晶体管的夹断电压。 为实现上述及其他目的，本专利技术提供一种易于调整夹断电压的结型场效应晶体 管，在第一型半导体基底上，配置具有一掺杂浓度的第二型阱，并于第二型阱上配置第一型 栅极区，于第一型栅极区上配置第一型栅极接触区，于第一型栅极区一侧边的第二型阱上， 配置第二型源极接触区，以及于第一型栅极区另一侧边的第二型阱上，配置第二型漏极接 触区。其中，第二型阱位于第一型栅极区下方的一区域，具有低于前述区域以外的掺杂浓 度，且其掺杂浓度优选地自前述区域的周围向中央逐步地变淡。 本专利技术另提供一种结型场效应晶体管的制造方法，包括下列步骤首先提供第一 型半导体基底；然后在第一型半导体基底上，掺杂第二型半导体，以形成具有缺口的第二型 阱；之后，并进行例如是高温热扩散的驱入(Drive In)程序，以使第二型半导体扩散进入 缺口中，形成具有掺杂浓度自缺口所在区域的周围向中央逐步地变淡的第二型阱；在第二 型阱的至少包括部分缺口所在区域的位置，掺杂第一型半导体，以形成第一型栅极区；在第 一型栅极区上，掺杂第一型半导体，以形成掺杂浓度较第一型栅极区为高的第一型栅极接触区；以及在第一型栅极区两侧边的第二型阱上，掺杂第二型半导体，以形成掺杂浓度较第 二型阱为高的第二型源极接触区与第二型漏极接触区。其中，第二型阱的缺口所在区域的 掺杂浓度是通过形成第二型阱时，所预留缺口的大小来调整。 为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以优选实施 例，并配合附图，作出如下详细说明。附图说明 图1A至IF是显示根据本专利技术优选实施例的一种结型场效应晶体管制造流程的剖 视图。 图2A是显示图1的结型场效应晶体管夹断示意图。 图2B是显示图2A的结型场效应晶体管的漏极与源极电压关系曲线图。具体实施例方式请参考图1A至1F所示，其是根据本专利技术优选实施例的一种结型场效应晶体管制 造流程的剖视图。如图所示，根据本专利技术优选实施例的结型场效应晶体管10的制造方法， 首先是在图1A中提供第一型半导体基底ll，此第一型半导体基底11可以为N型半导体或 P型半导体，以制作不同型式的结型场效应晶体管10。例如，当欲制作N型结型场效应晶体 管10时，其第一型半导体基底11是为P型半导体、而下述的第二型半导体则为N型半导体。 反之，当欲制作P型结型场效应晶体管10时，其第一型半导体基底11是为N型半导体、而 下述的第二型半导体则为P型半导体。 其次，在图1B中，进行一掺杂工艺，以在第一型半导体基底11上掺杂第二型半导 体，形成具有宽度为W的缺口的第二型阱12。缺口的大小可以在掺杂前制作掩模层时预留 决定，以调整第二型阱12缺口所在区域的掺杂浓度，藉以改变结型场效应晶体管10的夹断 电压，实现无须使用额外的掩模与工艺，即可根据不同的输出电压需求，来调整结型场效应晶体管io的夹断电压的目的。 图1C中，是进行例如是高温热扩散的驱入程序，以使第二型半导体扩散进入缺口 中，形成具有掺杂浓度自缺口所在区域的周围向中央逐步地变淡的第二型阱12，以作为结 型场效应晶体管10的沟道。 图1D中，为了形成结型场效应晶体管10的栅极(Gate)，在第二型阱12的至少包 括部分缺口所在区域的位置，进行掺杂第一型半导体的工艺，以在前述缺口所在区域的上 方，形成第一型栅极区13。 图1E中，为了制作第一型栅极区13的引接点，在第一型栅极区13上，再进行一次 掺杂第一型半导体的工艺，以形成掺杂浓度较第一型栅极区13为高的第一型栅极接触区 14，以降低引线的接触电阻。 图1F中，为了制作结型场效应晶体管10的源极(Source)与漏极(Drain)的引接 点，进行掺杂第二型半导体的工艺，以在第一型栅极区13两侧边的第二型阱12上，形成掺 杂浓度较第二型阱12为高的第二型源极接触区16与第二型漏极接触区15，进而完成易于 调整夹断电压的结型场效应晶体管10的制作。 图1F中，制作完成的结型场效应晶体管10的结构，是在第一型半导体基底11上，4配置具有一掺杂浓度的第二型阱12，并于第二型阱12上配置第一型栅极区13，于第一型栅 极区13上配置第一型栅极接触区14，于第一型栅极区13 —侧边的第二型阱12上，配置第 二型源极接触区16，以及在第一型栅极区13另一侧边的第二型阱12上，配置第二型漏极接 触区15。其中，因是以高温热扩散的驱入程序，将第二型半导体扩散进入第一型栅极区13 所在的下方位置，故第二型阱12位于第一型栅极区13下方的区域，具有低于前述区域外的 周围区域的掺杂浓度。 请参考图2A至2B所示，以了解根据本专利技术优选实施例的一种结型场效应晶体管 10是如何调整其夹断电压的。图2B中，当结型场效应晶体管10的漏极输入一电压Vd时， 源极的输出电压Vs，是随着漏极输入电压Vd的增加而增加，直至图2B中的夹断点30，也就 是如图2A虚线的耗尽区夹断时，源极的输出电压Vs即接近于固定而不再变化，因而可将其 作为前级的电压调节器使用。源极的输出电压Vs的大小，是固定于结型场效应晶体管10 的夹断电压，而结型场效应晶体管10的夹断电压，则与沟道的掺杂浓度相关，故可简单地 通过调整形成沟道阱区时，掺杂掩模的缺口的大小，来改变沟道的实际掺杂浓度，实现调整 结型场效应晶体管10的输出电压的目的，如图2B的虚线所示。 虽然本专利技术已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域技 术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内所作的各种修改与变化，均属本专利技术的范围。因 此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结型场效应晶体管，包括：第一型半导体基底；第二型阱，配置于该第一型半导体基底上；第一型栅极区，配置于该第二型阱上；第一型栅极接触区，配置于该第一型栅极区上；第二型源极接触区，配置于该第二型阱上，并位于该第一型栅极区的一侧边；以及第二型漏极接触区，配置于该第二型阱上，并位于该第一型栅极区的另一侧边；其特征在于：该第二型阱位于该第一型栅极区下方的一区域，具有低于该区域以外的掺杂浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄志丰，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]