[發明專利]一種具有載流子存儲區的溝槽柵器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201810463012.6
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108766997B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 饒祖剛;王民安;項建輝;鄭科峰
• 申請（專利權）人: 黃山芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/36;H01L21/265;H01L21/225
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

1.一種具有載流子存儲區的溝槽柵器件結構，包括半導體襯底或外延層(100)，所述半導體襯底或外延層(100)表面向下延伸設置有一組溝槽柵(10)，其特征在于：所述溝槽柵(10)包括上部溝槽(104)和位于上部溝槽(104)下方的下部溝槽(108)，所述溝槽柵(10)的內側壁和半導體襯底或外延層(100)表面設置有柵電極絕緣層(110)，所述溝槽柵(10)位于柵電極絕緣層(110)內填充有柵電極(111)；所述溝槽柵(10)的外側還設置有第一摻雜區域(105)，所述第一摻雜區域(105)從上部溝槽(104)底部的外側向側向和下方延伸，第一摻雜區域(105)內摻雜形成與半導體襯底或外延層(100)具有相同導電類型且具有載流子存儲作用的第一類摻雜半導體，所述第一類摻雜半導體的摻雜濃度從溝槽柵側壁往遠離溝槽側壁方向依次遞減呈橫向和縱向梯度分布；所述第一摻雜區域(105)的上方設置有第二摻雜區域(112)，第二摻雜區域(112)內摻雜形成與半導體襯底或外延層(100)具有相反導電類型的第二類摻雜半導體；所述第二摻雜區域(112)的上方位于溝槽柵(10)的兩側設置有第三摻雜區域(113)，相鄰兩溝槽柵(10)外側的第三摻雜區域(113)間設置有第四摻雜區域(114)，所述第三摻雜區域(113)內摻雜形成比第二摻雜區域(112)內的第二類摻雜半導體濃度高的第一類摻雜半導體，所述第四摻雜區域(114)內摻雜形成比第二摻雜區域(112)內的第二類摻雜半導體濃度高的第二類摻雜半導體。

2.如權利要求1所述的具有載流子存儲區的溝槽柵器件結構，其特征在于：所述下部溝槽(108)的下方設置有第五摻雜區域(109)，所述第五摻雜區域(109)內摻雜形成與半導體襯底或外延層(100)具有相同導電類型且具有載流子存儲作用的第一類摻雜半導體，所述第一類摻雜半導體的摻雜濃度從溝槽底部往遠離溝槽底部方向依次遞減呈橫向和縱向梯度分布。

3.如權利要求1所述的具有載流子存儲區的溝槽柵器件結構，其特征在于：相鄰兩所述溝槽柵(10)外側的第一摻雜區域(105)相互分離或相互連接或相互重疊。

4.如權利要求2所述的具有載流子存儲區的溝槽柵器件結構，其特征在于：所述溝槽柵(10)外側的第一摻雜區域(105)與第五摻雜區域(109)相互分離或相互連接或相互重疊。

5.如權利要求1所述的具有載流子存儲區的溝槽柵器件結構，其特征在于：所述下部溝槽(108)的下方設置有第六摻雜區域(115)，所述第六摻雜區域(115)內摻雜形成與半導體襯底或外延層(100)具有相反導電類型的第二類摻雜半導體，所述第二類摻雜半導體的摻雜濃度從溝槽底部往遠離溝槽底部方向依次遞減呈橫向和縱向梯度分布。