[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其制造方法。该半导体结构包括：基板、第一导电型阱、第二导电型埋层、第一第二导电型阱、第一第二导电型掺杂区、第二第二导电型阱以及第二第二导电型掺杂区。第一导电型阱设置于基板上。第二导电型埋层设置于第一导电型阱内，且与基板距离第一既定距离。第一第二导电型阱设置于第一导电型阱内且位于第二导电型埋层之上，并连接至第二导电型埋层。第一第二导电型掺杂区设置于第一第二导电型阱内。第二第二导电型阱设置于第一导电型阱内以及第二导电型埋层的上方，并与第二导电型埋层距离第二既定距离。第二第二导电型掺杂区设置于第二第二导电型阱内。

技术领域

本发明是有关于一种半导体结构，特别是有关于一种具有高电流且低夹断电压的结场效应晶体管的半导体结构及其制造方法。

背景技术

在半导体产业中，场效应晶体管(field effect transistors，FETs)有两个主要类型，即绝缘门场效应晶体管(insulated gate field effect transistor，IGFET)，通常称为金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effecttransistor，MOSFET)，和结场效应晶体管(junction field effect transistor，JFET)。金属氧化物半导体场效应晶体管和结场效应晶体管的结构配置基本上并不相同。举例来说，金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极包含绝缘层，亦即栅极氧化层，在栅极和晶体管的其他电极之间。因此，通过穿过沟道的电场控制在金属氧化物半导体场效应晶体管内的沟道电流，以视需求使沟道区增强和耗尽(deplete)。结场效应晶体管的栅极与晶体管的其他电极形成P-N结(P-N junction)，通过施加预定的栅极电压可以将结场效应晶体管反向偏置。因此，通过改变沟道内的耗尽区的尺寸，可利用结场效应晶体管的栅极P-N结来控制沟道电流。

一般来说，结场效应晶体管可作为电压控制电阻器或电子控制开关。P型结场效应晶体管包含掺杂的半导体材料的沟道具有大量正电载流子或空穴，而N型结场效应晶体管包含掺杂的半导体材料的沟道则具有大量负电载流子或电子。在结场效应晶体管的各端，由欧姆接触形成源极和漏极，且电流流经在源极和漏极之间的沟道。此外，通过对栅极施加反向偏压可阻碍或断开电流，也称为“夹断”(pinch-off)。

虽然现存半导体结构的结场效应晶体管及其制造方法已逐步满足它们既定的用途，然而结场效应晶体管始终存在导通电流与夹断电压之间的取舍关系，一般来说，需要提高导通电流时，往往夹断电压也随之上升，无法保持低夹断电压，故造成设计上的困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种半导体结构包括：一基板、一第一导电型阱、一第二导电型埋层、一第一第二导电型阱、一第一第二导电型掺杂区、一第二第二导电型阱以及一第二第二导电型掺杂区。上述第一导电型阱设置于上述基板内。上述第二导电型埋层设置于上述第一导电型阱内，且与上述基板距离一第一既定距离。上述第一第二导电型阱设置于上述第一导电型阱内且位于上述第二导电型埋层之上，并连接至上述第二导电型埋层。上述第一第二导电型掺杂区设置于上述第一第二导电型阱内。上述第二第二导电型阱设置于上述第一导电型阱内以及上述第二导电型埋层的上方，并与上述第二导电型埋层距离一第二既定距离。上述第二第二导电型掺杂区设置于上述第二第二导电型阱内。

根据本发明的一实施例，半导体结构更包括：一第一第一导电型掺杂区、一第二第一导电型掺杂区以及一第三第一导电型掺杂区。上述第一第一导电型掺杂区设置于上述第一导电型阱内，且位于上述第一第二导电型阱以及上述第二第二导电型阱之间。上述第二第一导电型掺杂区设置于上述第一导电型阱内，其中上述第一第一导电型掺杂区以及上述第二第一导电型掺杂区分别设置于上述第二第二导电型阱的两侧。上述第三第一导电型掺杂区设置于上述第一导电型阱内，其中上述第一第一导电型掺杂区以及上述第三第一导电型掺杂区分别设置于上述第一第二导电型阱的两侧。