[發明專利]溝槽型MOS場效應晶體管及方法、電子設備

在審

• 申請號: 201811595136.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111370486A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 鐘樹理;朱輝;肖秀光
• 申請（專利權）人: 深圳比亞迪微電子有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，包括：

依次層疊設置的第一電極金屬層、半導體襯底層以及外延層；

依次層疊設置的阱區以及接觸區，所述阱區以及所述接觸區設置在所述外延層遠離所述半導體襯底層的一側；

溝槽，所述溝槽延伸至所述接觸區、所述阱區以及所述外延層中，所述溝槽的底部具有保護區，且所述溝槽的一側壁處具有延伸至所述溝槽底部的第二保護區，所述第二保護區和所述保護區、所述阱區以及所述接觸區均相接觸，所述溝槽中還具有柵絕緣層以及柵極，所述柵絕緣層靠近所述保護區設置，并部分環繞所述柵極，以將所述柵極與所述第二保護區、所述阱區和所述接觸區隔離；

絕緣介質層，所述絕緣介質層設置在所述溝槽遠離所述外延層的一側，并覆蓋所述柵極以及所述接觸區的一部分；

第二電極金屬層，所述第二電極金屬層設置在所述絕緣介質層遠離所述溝槽的一側。

2.根據權利要求1所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述半導體襯底層是由SiC或Si形成的。

3.根據權利要求1所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述保護區、所述第二保護區、所述阱區以及所述接觸區具有相同的摻雜類型。

4.根據權利要求3所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述保護區和所述第二保護區的摻雜濃度相似，所述接觸區的摻雜濃度大于所述保護區和所述第二保護區的摻雜濃度。

5.根據權利要求4所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述接觸區的摻雜濃度為10¹⁸～10²¹cm^-3，所述保護區以及所述第二保護區的摻雜濃度分別獨立地為10¹⁶～10²¹cm^-3。

6.根據權利要求1所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述保護區的厚度不小于0.1微米。

7.根據權利要求1所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，所述第二保護區在垂直于所述溝槽側壁方向上的厚度不小于0.1微米。

8.根據權利要求1所述的溝槽型MOS場效應晶體管，其特征在于，在所述溝槽未設置所述第二保護區的一側，還具有與所述絕緣介質層和所述第二電極金屬層相接觸的源/漏極區，所述源/漏極區的摻雜類型，與所述阱區的摻雜類型不相同。

9.一種制備溝槽型MOS場效應晶體管的方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底上形成外延層；

對所述外延層遠離所述半導體襯底的一側進行摻雜，以形成阱區；

對所述阱區遠離所述外延層的部分區域進行摻雜，以形成接觸區；

刻蝕形成延伸至所述外延層的溝槽，所述溝槽的側壁與所述阱區以及所述接觸區相接觸；

通過垂直注入，在所述溝槽的底部形成保護區，并通過傾斜注入，在所述溝槽的一側壁處形成第二保護區；

在所述溝槽中依次形成柵絕緣層以及柵極，所述柵絕緣層部分環繞所述柵極，以將所述柵極與所述第二保護區、所述阱區和所述接觸區隔離開；

形成絕緣介質層以及第二電極金屬層，所述絕緣介質層設置在所述溝槽遠離所述外延層的一側，并覆蓋所述柵極以及所述接觸區的一部分，所述第二電極金屬層設置在所述絕緣介質層遠離所述溝槽的一側，并覆蓋所述絕緣介質層和所述接觸區的一部分；以及

在所述半導體襯底遠離所述外延層的一側形成第一電極金屬層。