[發明專利]柵控二極管及其形成方法有效
| 申請號： | 201610407349.6 | 申請日： | 2016-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN107492569B | 公開（公告）日： | 2020-02-07 |
| 發明（設計）人： | 周飛 | 申請（專利權）人： | 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司 |
| 主分類號： | H01L29/739 | 分類號： | H01L29/739;H01L23/367;H01L23/48;H01L21/328;H01L21/48 |
| 代理公司： | 11227 北京集佳知識產權代理有限公司 | 代理人： | 高靜;吳敏 |
| 地址： | 201203 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 二極管 及其 形成 方法 | ||
1.一種柵控二極管，其特征在于，包括：
襯底，所述襯底上具有鰭部；
位于所述鰭部表面的第一柵極結構，所述第一柵極結構橫跨所述鰭部，覆蓋所述鰭部頂部和側壁的部分表面；
位于所述第一柵極結構兩側鰭部內的第一摻雜區和第二摻雜區，所述第一摻雜區內具有第一類型摻雜離子，所述第二摻雜區內具有第二類型摻雜離子；
位于所述第一摻雜區表面上的第一連接插塞，所述第一連接插塞為柵控二極管的電流輸入端，所述第一連接插塞覆蓋所述第一柵極結構露出的所述第一摻雜區表面；
位于所述第二摻雜區表面上的第二連接插塞，所述第二連接插塞為柵控二極管的電流輸出端。
2.如權利要求1所述的柵控二極管，其特征在于，所述第一連接插塞還與所述第一柵極結構的頂部表面接觸。
3.如權利要求2所述的柵控二極管，其特征在于，所述柵控二極管還包括位于所述襯底和鰭部內的阱區，所述阱區內具有第二類型摻雜離子；
所述第一柵極結構包括第一功函數層，所述第一功函數層為第一類型功函數層。
4.如權利要求2所述的柵控二極管，其特征在于，所述第一連接插塞在所述第一柵極結構頂部表面的投影面積與所述第一柵極結構頂部表面積的比值在1/3到2/3范圍內。
5.如權利要求1所述的柵控二極管，其特征在于，所述第一柵極結構包括第一柵極疊層和位于所述第一柵極疊層側壁的第一側墻；
所述第一連接插塞還覆蓋所述第一側墻表面。
6.如權利要求1所述的柵控二極管，其特征在于，所述柵控二極管還包括：位于所述鰭部表面的第二柵極結構，所述第二柵極結構橫跨所述鰭部，覆蓋所述鰭部頂部和側壁的部分表面，所述第二柵極結構與所述第一柵極結構間具有預設間隔；
所述第一摻雜區位于所述第一柵極結構和所述第二柵極結構之間的鰭部內；
所述第一連接插塞填充于所述第一柵極結構和第二柵極結構之間的間隙，且與所述第一柵極結構和第二柵極結構的頂部表面接觸。
7.如權利要求6所述的柵控二極管，其特征在于，所述柵控二極管還包括位于所述襯底和鰭部內的阱區，所述阱區內具有第二類型摻雜離子；
所述第二柵極結構包括第二功函數層，所述第二功函數層的類型為第一類型功函數層。
8.如權利要求6所述的柵控二極管，其特征在于，所述第一連接插塞在所述第一柵極結構頂部表面的投影面積與所述第一柵極結構頂部表面積的比值在1/3到2/3范圍內，或所述第一連接插塞在所述第二柵極結構頂部表面的投影面積與所述第二柵極結構頂部表面積的比值在1/3到2/3范圍內；
或所述第一連接插塞在所述第一柵極結構頂部表面的投影面積與所述第一柵極結構頂部表面積的比值在1/3到2/3范圍內，并且所述第一連接插塞在所述第二柵極結構頂部表面的投影面積與所述第二柵極結構頂部表面積的比值在1/3到2/3范圍內。
9.如權利要求6所述的柵控二極管，其特征在于，所述第二柵極結構包括第二柵極疊層和位于所述第二柵極疊層側壁的第二側墻；
所述第一連接插塞還覆蓋所述第二側墻的表面。
10.如權利要求6所述的柵控二極管，其特征在于，所述柵控二極管還包括位于所述第二柵極結構遠離所述第一摻雜區一側鰭部內的第三摻雜區，所述第三摻雜區具有第二類型摻雜離子；
位于所述第三摻雜區表面的第三連接插塞，所述第三連接插塞為柵控二極管的電流輸出端。
11.如權利要求3或7所述的柵控二極管，其特征在于，所述第一類型摻雜離子為P型離子，所述第二類型摻雜離子為N型離子，所述第一類型功函數層為P型功函數層。
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