[發明專利]晶體管及其制造方法以及功率轉換系統

無效

• 申請號: 201210061502.6
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102683409A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 漢密爾頓·盧;拉茲洛·利普賽依
• 申請（專利權）人: 凹凸電子（武漢）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336;H02M1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種晶體管，其特征在于，所述晶體管包括：

外延層；以及

至少一個溝槽，其中所述溝槽的橫截面為圓形，所述溝槽包括由所述外延層確定的溝槽表面、積淀在所述溝槽表面的柵氧化層、以及積淀在所述溝槽內的柵導通區。

2.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括在所述外延層中注入P型摻雜物而形成的P型重摻雜接觸口。

3.根據權利要求2所述的晶體管，其特征在于，所述柵導通區和所述P型重摻雜接觸口的數量之比在1∶1到6∶1的范圍內。

4.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括：

P阱，圍繞在所述至少一個溝槽周圍，其中所述P阱嵌入所述外延層，位于所述外延層的表面下；以及

N型重摻雜層，通過在所述外延層中注入N型摻雜物而形成，位于所述外延層的表面和所述P阱之間。

5.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括積淀在所述外延層上的覆蓋層，所述覆蓋層由低溫氧化物和硼磷硅玻璃形成。

6.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，當所述外延層積淀在N型重摻雜襯底上時，所述晶體管為金屬氧化物半導體場效應晶體管。

7.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，當所述外延層積淀在P型重摻雜襯底上時，所述晶體管為絕緣柵雙極晶體管。

8.根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述柵導通區的材料選自氮化鎵、碳化硅、硅、鎢和鍺中的任意一種。

9.一種功率轉換系統，其特征在于，所述功率轉換系統包括：

至少一個開關，所述開關包括晶體管，所述晶體管包括外延層和至少一個溝槽，其中所述溝槽的橫截面為圓形，所述溝槽包括由所述外延層確定的溝槽表面、積淀在所述溝槽表面的柵氧化層、以及積淀在所述溝槽內的柵導通區。

10.根據權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，所述晶體管還包括在所述外延層中注入P型摻雜物而形成的P型重摻雜接觸口。

11.根據權利要求10所述的功率轉換系統，其特征在于，所述柵導通區和所述P型重摻雜接觸口的數量之比在1∶1到6∶1的范圍內。

12.根據權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，所述晶體管還包括：

P阱，圍繞在所述至少一個溝槽周圍，其中所述P阱嵌入所述外延層，位于所述外延層的表面下；以及

N型重摻雜層，通過在所述外延層中注入N型摻雜物而形成，位于所述外延層的表面和所述P阱之間。

13.根據權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，所述晶體管還包括積淀在所述外延層上的覆蓋層，所述覆蓋層由低溫氧化物和硼磷硅玻璃形成。

14.根據權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，當所述外延層積淀在N型重摻雜襯底上時，所述晶體管為金屬氧化物半導體場效應晶體管。

15.根據權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，當所述外延層積淀在P型重摻雜襯底上時，所述晶體管為絕緣柵雙極晶體管。

16.一種晶體管的制造方法，其特征在于，所述晶體管的制造方法包括：

在襯底上生長外延層；

在所述外延層上積淀氧化層；

在所述氧化層上涂敷光刻膠并圖案化所述光刻膠；

刻蝕所述氧化層和所述外延層以形成至少一個橫截面為圓形的溝槽，其中所述溝槽的表面由所述外延層確定；

在所述溝槽表面生長第二氧化層；以及

在所述至少一個溝槽內形成柵導通區。

17.根據權利要求16所述的晶體管的制造方法，其特征在于，在所述至少一個溝槽內形成柵導通區的步驟之后，所述晶體管的制造方法還包括：

在所述外延層中形成P阱；以及

在所述外延層的表面和所述P阱之間形成N型重摻雜層。

18.根據權利要求17所述的晶體管的制造方法，其特征在于，在所述外延層的表面和所述P阱之間形成N型重摻雜層的步驟之后，所述晶體管的制造方法還包括：在所述外延層上積淀低溫氧化物和硼磷硅玻璃以形成覆蓋層。