[發明專利]一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管

在審

• 申請號: 202110219297.0
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113035956A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 柴力
• 申請（專利權）人: 中之半導體科技（東莞）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423
• 代理公司: 東莞市永橋知識產權代理事務所(普通合伙) 44400
• 代理人: 姜華

1.一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，包括襯底(10)，所述襯底(10)上依次層疊有外延層(11)、溝道摻雜層(12)、源極層(13)和源極金屬層(14)，所述溝道摻雜層(12)和源極層(13)的厚度之和為D，所述襯底(10)下設有漏極金屬層(15)，所述外延層(11)中設有貫穿所述溝道摻雜層(12)、所述源極層(13)和所述源極金屬層(14)的凹槽(20)；

所述凹槽(20)的底部設有位于所述外延層(11)中的保護層(30)，所述保護層(30)呈U形包裹于所述凹槽(20)的底部，所述保護層(30)與所述溝道摻雜層(12)之間形成有間隔；

所述凹槽(20)中填充有柵極電介質層(40)，所述柵極電介質層(40)中設有柵極沉積層(50)，所述柵極沉積層(50)的底部設有抗擊層(51)，所述柵極沉積層(50)中設有柵極金屬層(60)，所述柵極金屬層(60)、所述柵極沉積層(50)和所述柵極電介質層(40)的頂面共面，所述柵極金屬層(60)的高度為H，HD；

所述柵極電介質層(40)的介電常數大于10，所述抗擊層(51)的介電常數小于4；

所述襯底(10)、所述外延層(11)和所述源極層(13)均為摻雜有第一導電型離子的半導體材料層，所述溝道摻雜層(12)和所述保護層(30)均為摻雜有第二導電型離子的半導體材料層，第一導電型和第二導電型的極性相反。

2.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述襯底(10)、所述外延層(11)和所述源極層(13)均為摻雜有磷離子的單晶硅層，所述溝道摻雜層(12)和所述保護層(30)均為摻雜有硼離子的單晶硅層。

3.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述保護層(30)的寬度為R，所述凹槽(20)的寬度為L，1.2L≤R≤1.8L。

4.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述柵極電介質層(40)為氧化鑭層或二氧化鈦層。

5.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述柵極沉積層(50)為氮化鈦層或氮化鉭層。

6.根據權利要求1或5所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述柵極沉積層(50)的底部為向下收窄的圓臺狀。

7.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述抗擊層(51)為二氧化硅層或PTFE層。

8.根據權利要求1所述的一種具有凹陷溝槽的場效應晶體管，其特征在于，所述柵極金屬層(60)為鎢層或鋁層。