功率结型场效应管及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件，特别是涉及一种功率结型场效应管，一种圆型功率结型场效应管，还涉及一种功率结型场效应管的制造方法。
【背景技术】
[0002]结型场效应晶体管(JFET)是非常重要的一类器件，使用JFET可以非常容易的搭建启动(start-up)模块以及恒流源模块。对于JFET,其夹断电压(pinch-off voltage)是非常关键的参数之一。
[0003]器件的夹断电压取决于对载流子的耗尽，因为夹断点电荷平衡时，耗尽层的载流子主要由阱区提供，该阱区的形成过程一般是通过单独的离子注入和推阱来实现的，因而较容易通过控制离子注入的能量、剂量等参数以及推阱过程的温度、时间等参数来控制阱区的掺杂浓度、深度等，从而使得阱区相关的工艺漂移范围较小，有利于精确控制器件的夹断电压。
[0004]高压结型场效应管器件必须满足三个条件:一是高阻断电压，防止器件初始状态外加偏压的热损毁；二是大电流，以保证小面积下满足恒流模块所需电流；三是易于自偏压，更好地通过夹断一定宽度的沟道来维持所需电流。
[0005]传统的高压结型场效应管存在改进的空间。首先，其夹断电压与关态击穿电压密切相关，器件耐压高则夹断电压也必须随之升高；其次，开态导通电流受限于夹断电压的大小，夹断电压小则通道狭窄，电流驱动能力难以提升。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要提供一种在确保较低的夹断电压的同时，能够获得较大的电流驱动能力，同时获得较高的器件耐压的功率结型场效应管。
[0007]一种功率结型场效应管，包括第一掺杂类型的衬底，三维坐标系中沿Z轴方向位于所述衬底上方的埋层区，沿Z轴方向位于所述埋层区上方的阱区，以及第二掺杂类型的源极、第二掺杂类型的漏极、第一掺杂类型的栅极、第一掺杂类型的结区；所述源极、漏极、栅极及结区位于所述阱区内，所述埋层区包括第二掺杂类型埋层和沿X轴方向位于第二掺杂类型埋层外侧的第一掺杂类型埋层，所述阱区包括沿Z轴方向位于所述第二掺杂类型埋层上方的第二掺杂类型阱，和沿Z轴方向位于第一掺杂类型埋层上方且位于第二掺杂类型埋层沿X轴方向外侧、沿Z轴方向上方的第一掺杂类型阱，所述结区为多条沿Y轴方向延伸的第一掺杂类型的条形结构，且设于第二掺杂类型阱在第二掺杂类型埋层沿Z轴方向上方的部分内，所述多条条形结构沿X轴方向间隔排列且被所述第二掺杂类型阱分隔开，所述漏极位于第二掺杂类型阱内且位于X轴方向最内侧的一条条形结构内侧，所述源极位于第二掺杂类型阱内且位于X轴方向最外侧的一条条形结构外侧，所述栅极位于所述第一掺杂类型阱内且位于源极沿X轴方向内侧；所述第二掺杂类型阱位于所述第一掺杂类型埋层沿Z轴方向正上方的部分与第一掺杂类型阱在Y轴方向上呈交错的叉指排列；所述第一掺杂类型和第二掺杂类型的导电类型相反。
[0008]在其中一个实施例中，所述第一掺杂类型阱和第二掺杂类型阱内均设有与阱的掺杂类型相同的浓度过渡区，所述源极、漏极、栅极分别设于各自的浓度过渡区内。
[0009]在其中一个实施例中，所述阱区和埋层的掺杂浓度大于所述衬底，各浓度过渡区的掺杂浓度大于所述阱区，所述源极、漏极及栅极的掺杂浓度大于各自所在的浓度过渡区。
[0010]在其中一个实施例中，所述多条条形结构沿X轴方向由内向外宽度逐渐增大、间距逐渐减小。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一掺杂类型为P型，所述第二掺杂类型为N型，所述第一掺杂类型的衬底为P-衬底，所述第一掺杂类型埋层为P型埋层，所述第二掺杂类型埋层为N型埋层，所述第一掺杂类型阱为P阱，所述第二掺杂类型阱为N阱，所述条形结构为P-条，所述源极为N+源极，所述漏极为N+漏极，所述栅极为P+栅极。
[0012]还有必要提供一种圆型功率结型场效应管。
[0013]一种圆型功率结型场效应管，包括第一掺杂类型的衬底，所述衬底上的埋层区，所述埋层区上的阱区，以及第二掺杂类型的源极、第二掺杂类型的漏极、第一掺杂类型的栅极、第一掺杂类型的结区；所述源极、漏极、栅极及结区位于所述阱区内，所述埋层区包括第二掺杂类型埋层和位于第二掺杂类型埋层外侧的第一掺杂类型埋层，所述阱区包括位于第二掺杂类型埋层上方的第二掺杂类型阱，和位于第一掺杂类型埋层上方且位于第二掺杂类型埋层外侧上方的第一掺杂类型阱，所述结区为多条同心的第一掺杂类型的环状结构，设于第二掺杂类型阱在第二掺杂类型埋层上方的部分内且被所述第二掺杂类型阱分隔开，所述漏极位于圆型功率结型场效应管的圆心处，所述源极位于第二掺杂类型阱内且位于最外侧的一条环状结构外侧，所述栅极位于所述第一掺杂类型阱内且位于源极内侧；所述第二掺杂类型阱位于所述第一掺杂类型埋层正上方的部分与第一掺杂类型阱在垂直于径向的水平方向上呈交错的叉指排列；所述第一掺杂类型和第二掺杂类型的导电类型相反。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一掺杂类型阱和第二掺杂类型阱内均设有与阱的掺杂类型相同的浓度过渡区，所述源极、漏极、栅极分别设于各自的浓度过渡区内。
[0015]在其中一个实施例中，所述阱区和埋层的掺杂浓度大于所述衬底，各浓度过渡区的掺杂浓度大于所述阱区，所述源极、漏极及栅极的掺杂浓度大于各自所在的浓度过渡区。
[0016]在其中一个实施例中，所述多条环状结构内向外宽度逐渐增大、间距逐渐减小。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一掺杂类型为P型，所述第二掺杂类型为N型，所述第一掺杂类型的衬底为P-衬底，所述第一掺杂类型埋层为P型埋层，所述第二掺杂类型埋层为N型埋层，所述第一掺杂类型阱为P阱，所述第二掺杂类型阱为N阱，所述环状结构为P-环，所述源极为N+源极，所述漏极为N+漏极，所述栅极为P+栅极。
[0018]还有必要提供一种功率结型场效应管的制造方法。
[0019]一种功率结型场效应管的制造方法，包括下列步骤:提供第一掺杂类型的衬底；分别注入第一掺杂类型和第二掺杂类型的杂质离子，推阱后形成埋层区；所述埋层区包括第一掺杂类型埋层和第二掺杂类型埋层，所述第一掺杂类型埋层和第二掺杂类型埋层的掺杂浓度均大于所述衬底，所述第一掺杂类型埋层位于所述第二掺杂类型埋层的外侧；外延形成第一掺杂类型的外延层；向所述外延层内分别注入第一掺杂类型和第二掺杂类型的杂质离子，推阱成结后形成位于所述埋层区上方的阱区；所述阱区包括第一掺杂类型阱和第二掺杂类型阱，所述第一掺杂类型阱和第二掺杂类型阱的掺杂浓度大于所述衬底，所述第二掺杂类型阱位于第二掺杂类型埋层上方，所述第一掺杂类型阱位于第一掺杂类型埋层上方且位于第二掺杂类型埋层外侧上方；向所述阱区内注入第一掺杂类型和第二掺杂类型的杂质离子，通过推阱进行热扩散，在所述第二掺杂类型阱内形成第一掺杂类型的结区，在预定要注入形成源极、漏极和栅极的位置分别形成浓度过渡区；所述浓度过渡区的掺杂浓度大于其位于的阱区的掺杂浓度；向所述浓度过渡区内注入第一掺杂类型和第二掺杂类型的杂质离子，分别形成第二掺杂类型的源极、第二掺杂类型的漏极、第一掺杂类型的栅极；所述源极、漏极及栅极的掺杂浓度均大于其位于的浓度过渡区的掺杂浓度，所述源极位于第二掺杂类型阱内，所述漏极位于第二掺