[发明专利]高压结场效晶体管

说明书

技术领域

本发明是有关于一种结场效晶体管，且特别是有关于一种高压结场效晶体管。

背景技术

随着半导体技术的发展，一种结场效晶体管(Junction Field Effect Transistor，JFET)已广泛应用于各式电子产品中。

在结场效晶体管中，漏极与源极之间形成一通道。栅极位于通道的两侧。透过栅极的电压来控制空乏区的大小，以使通道产生夹止现象(pitchoff)，进而控制通道的开关。

结场效晶体管可以用来作为恒流二极管或者定值电阻。或者，结场效晶体管也可在低频和高频中被用来调节信号电压。

由于高压半导体技术的发展，更发展出一种高压结场效晶体管。目前研究人员努力改善高压结场效晶体管的效能。

发明内容

本发明是有关于一种高压结场效晶体管，其利用P型顶层的设计，以避免漏电流从表面穿越，进而有效降低高压结场效晶体管的阈值电压(breakdown voltage)。

根据本发明的一方面，提出一种高压结场效晶体管(High Voltage Junction Field Effect Transistor，HV JFET)。高压结场效晶体管包括一衬底、一漏极、一源极及一P型顶层。漏极设置于衬底之上。源极设置于衬底之上。源极及漏极之间形成一通道。P型顶层设置于通道之上。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举各种实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示第一实施例的高压结场效晶体管(High Voltage Junction Field Effect Transistor，HV JFET)的俯视图。

图2绘示图1的高压结场效晶体管的N型阱及P型阱的示意图。

图3绘示图1的高压结场效晶体管沿截面线3-3’的剖面图。

图4绘示图1的高压结场效晶体管沿截面线4-4’的剖面图。

图5绘示图1的高压结场效晶体管沿截面线5-5’的剖面图。

图6绘示第二实施例的高压结场效晶体管的俯视图。

图7绘示第三实施例的高压结场效晶体管的俯视图。

【主要元件符号说明】

100、200、300：高压结场效晶体管

110P：衬底

120N、220N、320N：漏极

130N、230N、330N：源极

140P：P型顶层

150、250、350：通道

160N：N型阱

170P、270P、370P：P型阱

171、271、371：缺口

180P：栅极

190、290、390：飘移区

191：场氧化层

192N：N型调整层

193P：P型调整层

194：绝缘层

具体实施方式

以下是提出各种实施例进行详细说明，其利用P型顶层的设计，以避免发生漏电流，进而有效降低高压结场效晶体管(High Voltage Junction Field Effect Transistor，HV JFET)的阈值电压(breakdown voltage)。然而，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式是省略部份元件，以清楚显示本发明的技术特点。

第一实施例

请参照图1，其绘示第一实施例的高压结场效晶体管100的俯视图。高压结场效晶体管100包括一衬底110P(绘示于图5)、一漏极120N、一源极130N及一P型顶层140P。漏极120N及源极130N设置于衬底110P之上。源极120N及漏极130N之间形成一通道150。P型顶层140P设置于通道150之上。在通道150关闭时，P型顶层140P可以避免漏电流从衬底110P的表面穿越。

请参照图1～图2，图2绘示图1的高压结场效晶体管100的N型阱160N及P型阱170P的示意图。高压结场效晶体管100更包括一N型阱160N、二P型阱170P及二栅极180P。从图2可以更清楚了解N型阱160N与P型阱170P的关系。P型阱170P及N型阱160N设置于衬底110P上。由于衬底110P位于N型阱160N及P型阱170P之下，故以虚线标示。在本实施例中，衬底110P及P型阱170P皆为P型，N型阱160N则为N型。