[發明專利]具有埋柵的垂直溝道結型場效應晶體管及其制造方法

無效

• 申請號: 200580051663.5
• 申請日: 2005-11-16
• 公開（公告）號: CN101416319A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 成林;M·S·馬佐拉
• 申請（專利權）人: 半南實驗室公司;密西西比州立大學
• 主分類號: H01L29/74
• 分類號: H01L29/74;H01L29/80;H01L31/111;H01L31/112
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 郭 放

1.一種半導體器件，包括：

襯底層，包括第一導電類型的半導體材料；

襯底層上的漂移層，所述漂移層包括第一導電類型的半導體材料；

漂移層上的柵區，其中所述柵區包括與第一導電類型不同的第二導電類型的半導體材料；

在漂移層上并覆蓋著柵區的第一部分的第一導電類型的溝道層；以及

溝道層上的第一導電類型的源層；

其中，源層是通過在溝道層上外延生長而沉積的。

2.根據權利要求1所述的器件，其中，漂移層位于包括第一導電類型的半導體材料的緩沖層上，所述緩沖層在半導體襯底上。

3.根據權利要求2所述的器件，其中，緩沖層的摻雜濃度大于1×10¹⁸/cm³。

4.根據權利要求2所述的器件，其中，緩沖層的半導體材料是碳化硅。

5.根據權利要求1所述的器件，其中，襯底層、漂移層、柵區、溝道層和源層的半導體材料是碳化硅。

6.根據權利要求1所述的器件，其中，第一導電類型的半導體材料是n型半導體材料，第二導電類型的半導體材料是p型半導體材料。

7.根據權利要求1所述的器件，其中，漂移層厚度大于5μm。

8.根據權利要求1所述的器件，其中，柵區厚度大于0.5μm。

9.根據權利要求1所述的器件，其中，柵區的摻雜濃度大于5×10¹⁸/cm³。

10.根據權利要求1所述的器件，其中，柵區的摻雜濃度大于1×10¹⁹/cm³。

11.根據權利要求1所述的器件，其中，襯底層的摻雜濃度大于1×10¹⁸/cm³。

12.根據權利要求1所述的器件，其中，漂移層的摻雜濃度為1×10¹⁴/cm³到1×10¹⁷/cm³。

13.根據權利要求1所述的器件，其中，漂移層的摻雜濃度為5×10¹⁴/cm³到1×10¹⁷/cm³。

14.根據權利要求1所述的器件，其中，溝道層的摻雜濃度為1×10¹⁵/cm³到5×10¹⁷/cm³。

15.根據權利要求1所述的器件，還包括：在襯底上與漂移層對置的歐姆接觸；在柵區上方、在溝道層上的源層上的歐姆接觸；以及柵區上的歐姆接觸。

16.根據權利要求1所述的器件，其中，柵區的第一部分包括取向彼此平行并相互間隔開的多個伸長段，相鄰的伸長段之間具有溝道層的半導體材料。

17.根據權利要求15所述的器件，還包括歐姆接觸上的金屬層。

18.根據權利要求1所述的器件，還包括邊緣終端結構。

19.根據權利要求18所述的器件，其中，邊緣終端結構包括圍繞柵區的第二導電類型的半導體材料的一個或多個連續區域。

20.根據權利要求19所述的器件，其中，第一導電類型的半導體材料的區域與圍繞柵區的第二導電類型的半導體材料的一個或多個連續區域相鄰接。

21.根據權利要求1所述的器件，其中，所述器件為垂直溝道結型場效應晶體管。

22.根據權利要求1所述的器件，其中，所述器件為靜電感應晶體管。

23.根據權利要求1所述的器件，其中，源層的厚度大于0.5μm。

24.根據權利要求1所述的器件，其中，源層的摻雜濃度大于等于1×10¹⁹/cm³。

25.根據權利要求1所述的器件，還包括與漂移層相接觸的肖特基金屬層。