接面场效应晶体管元件制造技术

本发明专利技术为接面场效应晶体管元件，包括第一型掺杂物的基板；基板中的第二型掺杂物的第一阱区；第一型掺杂物的一第二阱区和一第三阱区，于第一阱区中彼此分离；第一型掺杂物的第四阱区，位于第二阱区和第三阱区间；第二型掺杂物的第一扩散区，位于第四阱区及第二阱区之间；及第二型掺杂物的第二扩散区，位于第三阱区以及第四阱区之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体装置，且特别是有关于一种具有预定的夹止电压的半导体接面场效应晶体管元件。
技术介绍
在半导体接面场效应晶体管元件(semiconductorjunction-field-effect-trans istor, JFET)中，通过控制施加于其栅极端及漏极端的电压可感应生成空乏区(cbpletion region)及电流。以N通道接面场效应晶体管为例，当运作时，负电压Ves及正电压Vds可分别施加于栅极端及漏极端。当负电压Ves变小并达到临界值(称为夹止电压(pinch-off voltage, Vp))时，空乏区可于通道区中彼此重叠，使得接面场效应晶体管元件处于关闭状态(turn-off state)。夹止电压Vp可由井区的深度而决定。然而，在制造过程中不容易精确地决定井区的深度及夹止电压，以下将进一步讨论。图IA绘示一种现有的接面场效应晶体管元件1-1的剖面示意图。请参照第IA图， 当栅极端A、G2及漏极端D的偏压分别为负电压Ves及正电压Vds时，空乏区可于每一个P 型井区及N型基板间的接面形成。空乏区位于感应的漏极至源极电流(drain-to-source current) Ids可能流经的部分的通道区。当负电压Ves变小且达到夹止程度时，空乏区可夹止通道区。如此一来，漏极至源极电流Ids可能大幅地降低或被关闭，进而关闭接面场效应晶体管元件1-1。图IB绘示一种现有的垂直型接面场效应晶体管元件1-2的剖面示意图，其漏极区及漏极端是形成于基板之下。请参照图1B，在此种接面场效应晶体管元件1-2中，漏极区必须精准地对齐于形成于基板上的源极区，且可能需通过复杂的工艺方可完成。为了应付此问题，乃研发出侧向式(lateral-type)接面场效应晶体管元件1_3。图IC绘示一种现有的侧向式接面场效应晶体管元件1-3。请参照图1C，源极端S、 第一栅极端G1、第二栅极端G2及漏极端Dp D2形成于基板上。两个P型井区位于第一栅极端G1及第二栅极端G2之下，且空乏区可感应生成于每一个P型井区与N型井区的接面。当此些端点被适当地施加偏压时可诱发第一电流I1及第二电流12。第一电流I1及第二电流 I2分别于N型井中由漏极端Dp D2分别流向源极端S。接面场效应晶体管元件1-3的夹止电压可根据N型井区的深度Htl而变化。此外，N型井区的深度可能受到工艺的影响，使得制造具有所需夹止电压的接面场效应晶体管元件变得困难。因此，具有预定的夹止电压Vp的接面场效应晶体管元件及其制造方法具有需求性。
技术实现思路
本专利技术有关于一种具有精确且特定的夹止电压的半导体接面场效应晶体管元件。本专利技术的范例可提供接面场效应晶体管元件。此装置包括第一型掺杂物的基板、 位于基板中的第二型掺杂物的第一井区、位于第一井区中彼此分离的第一型掺杂物的一第二井区和一第三井区、位于第二井区和第三井区间的第一型掺杂物的第四井区、位于第四井区及第二井区之间的第二型掺杂物的第一扩散区、以及位于第三井区及第四井区之间的第二型掺杂物的第二扩散区。本专利技术的范例可提供接面场效应晶体管元件。此装置包括基板、一图案化导电层、 一第一井区、一第二井区以及一第三井区。图案化导电层包括位于基板上的源极端，第一井区位于基板中，第二井区以及第三井区位于基板中且彼此分离，第四井区位于源极端下并位于基板中的第二井区和第三井区之间。本专利技术的范例可提供接面场效应晶体管元件。此装置包括第一型掺杂物的基板、 位于基板中的第二型掺杂物的第一井区、位于第一井区中彼此分离的第一掺杂物的一第二井区和一第三井区、包括基板上的源极端的一图案化导电层、以及位于源极端下并位于第二井区和第三井区间的第一型掺杂物的多个第三井区。附图说明图IA至图IC绘示现有的接面场效应晶体管元件的剖面示意图；图2A绘示依照本专利技术的实施例的接面场效应晶体管元件的剖面示意图；图2B及图2C绘示图2A中的接面场效应晶体管元件的运作的剖面示意图；图3A绘示依照本专利技术的另一实施例的接面场效应晶体管元件的剖面示意图；图3B及图3C绘示图3A中的接面场效应晶体管元件的运作的剖面示意图；图4绘示依照本专利技术的再一实施例的接面场效应晶体管元件的剖面示意图；图5A及图5B绘示图2A中的接面场效应晶体管元件的制造方法的剖面示意图。主要元件符号说明2-1 接面场效应晶体管元件21、51 基板22-1,52-1 第一井区22-2,52-2 第二井区22-3,52-3 第三井区22-4:第四井区23-1 第一扩散区23-2 第二扩散区24-1至24-7 高掺杂区25-1 第一空乏区25-2 第二空乏区25-3 第三空乏区25-4、25_5 空乏区27-1 第一隧道区27-2 第二隧道区32-4、32-5 井区33-1、33-2 及 33-3 扩散区37-1、37-2、37_3 隧道区53 扩散区54-1、54-2、54-3、54_4 掺杂区具体实施例方式本专利技术的部分的其它特征及优点将于下文中叙述，其它部分则可由叙述中显而易见地看出，或通过实施本专利技术得知。由权利要求中指出的元件及其组合中可明白并得知本专利技术的特征及优点。可了解的是，以上的一般叙述及后述的详细内容为范例且仅用以解释本专利技术，本专利技术的范围并不以此为限。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下以下是参照所附图详细叙述本专利技术的实施例。附图中相同的标号是用以标示相同或类似的部分。需注意的是，附图是已简化而非按照精确的尺寸所绘制。图2A绘示依照本专利技术的实施例的接面场效应晶体管(junction-field-effect-t ransistor,JFET)装置2_1的剖面示意图。半导体装置可包括多个接面场效应晶体管元件 2-1，且接面场效应晶体管元件2-1可做为半导体装置中的一元件。请参照图2A，接面场效应晶体管元件2-1可包括基板21、位于基板21中的第一井区22-1、位于第一井区22-1中的第二井区22-2、位于第一井区22_1中的第三井区22_3及位于第二井区22-2及第三井区22-3间的第四井区22-4。此外，接面场效应晶体管元件2-1 还可包括位于第二井区22-2及第四井区22-4间的第一扩散区23-1、位于第三井区22_3及第四井区22-4间的第二扩散区23-2，以及多个高掺杂区(heavily dopedregions) 24-1至 24-7。高掺杂区可与其相对的电极形成欧姆接触(ohmiccontact)，此部分将于之后讨论。 第一井区22-1可具有深度H0,而第四井区22-4可与第一扩散区23-1及第二扩散区23_2 相隔一宽度W1。基板21可包括第一型掺杂物。举例来说，第一型掺杂物可为硼或铟的P型掺杂物。第一井区22-1可包括第二型掺杂物。举例来说，第二型掺杂物可为磷或锑的N型掺杂物。在一实施例中，第一井区22-1中的第二型掺杂物可具有约介于IO15CnT3至IO18CnT3的浓度。再者，第二井区22-2、第三井区22-3及第四井区22-4可包括浓度约介于IO16CnT3至 3X IO18Cm-3的第一型掺杂物。除此之外，第一扩散区23-1及第二扩散区23_2可包括浓度约为IO16CnT3至5X IO18CnT3的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种接面场效应晶体管元件，其特征在于，该接面场效应晶体管元件包括：一第一型掺杂物的一基板；一第二型掺杂物的一第一井区，该第一井区位于该基板中；该第一型掺杂物的一第二井区和一第三井区，该第二井区和该第三井区于该第一井区中彼此分离；该第一型掺杂物的一第四井区，该第四井区位于该第二井区和该第三井区之间；该第二型掺杂物的一第一扩散区，该第一扩散区位于该第二井区及该第四井区之间；以及该第二型掺杂物的一第二扩散区，该第二扩散区位于该第三井区及该第四井区之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡智闵，洪崇祐，陈永初，龚正，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71