[發明專利]屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管及其制備方法

在審

• 申請號: 202111567345.1
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114284342A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 張子敏;王宇澄;虞國新;吳飛;鐘軍滿
• 申請（專利權）人: 無錫先瞳半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 陳惠珠;蘇維勤

本申請是關于一種屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管及其制備方法，包括：襯底區、漂移區、基體區、源區、溝槽區、漏極以及源極；所述源區由P型源區和N型源區組成，所述P型源區、所述N型源區和所述溝槽區依次沿所述基體區的頂面設置；在以所述襯底區指向所述漂移區的方向上，所述基體區的底面在所述P型源區上的投影面積小于或者等于所述P型源區的底面的面積；所述N型源區與所述溝槽區連接。當發生雪崩擊穿時，空穴電流能夠從基體區的底面沿最短的直線距離直接注入P型源區，使得空穴的移動路徑變短，延緩寄生三極管的開啟，提高了屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管的雪崩耐量。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，尤其涉及屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管及其制備方法。

背景技術

屏蔽柵溝槽型場效應晶體管(Split Gate Trench，SGT)已被廣泛地應用于電源管理等重要的低壓領域。SGT具有溝道密度高，同時具備較好的電荷補償效果。此外，其屏蔽柵結構因有效地隔離了控制柵極至漏極之間的耦合，從而顯著地降低了傳輸電容。

因此，SGT擁有更低的比導通電阻、更小的導通損耗和開關損耗、更高的工作頻率。

然而，傳統的SGT正向高壓阻斷或正向高壓導通時，SGT容易因為雪崩效應產生空穴電流，該空穴電流流經基體區通道將導致寄生三極管開啟。寄生三極管的開啟將導致晶體管發生雪崩失效。

因此，為了在SGT發生雪崩失效前，抑制SGT中寄生三極管的開啟，亟需設計一種的新型屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管。

發明內容

為解決現有技術中的問題，本申請第一方面提供了一種屏蔽柵斜溝槽型場效應晶體管，包括：

襯底區1、漂移區2、基體區3、源區4、溝槽區5、漏極6以及源極7；

所述漂移區2與所述襯底區1相接，以所述襯底區1指向所述漂移區2的方向為上方，所述基體區3和所述源區4依次設置在所述漂移區2的上方；

所述溝槽區5設置在所述基體區3側方，并分別與所述漂移區2、所述基體區3和所述源區4相接；所述源區4由P型源區41和N型源區42組成，所述P型源區41、所述N型源區42和所述溝槽區5依次沿所述基體區3的頂面設置；所述N型源區42與所述溝槽區5連接；

在以所述襯底區1指向所述漂移區2的方向上，所述基體區3的底面在所述P型源區41上的投影面積小于或者等于所述P型源區41的底面的面積；

所述溝槽區5包括屏蔽柵51、控制柵52、絕緣層53和金屬柵極8；

所述控制柵52和所述屏蔽柵51由上至下依次設置在所述溝槽區5內，且經所述絕緣層53分隔；

所述屏蔽柵51通過所述絕緣層53與所述漂移區2相接；

所述源極7設置在所述源區4上方；所述漏極6設置在所述襯底區1下方；所述金屬柵極8設在所述控制柵52上方。

在一種實施方式中，所述基體區3與所述控制柵連接的側面為體區引流斜面9，所述體區引流斜面9的下端背離所述溝槽區5傾斜設置。

在一種實施方式中，所述漂移區2與所述屏蔽柵51連接的側面為漂區引流斜面10，所述漂區引流斜面10的頂邊貼合所述體區引流斜面9的底邊，且所述漂區引流斜面10朝向所述溝槽區5傾斜設置。

在一種實施方式中，所述P型源區41和所述N型源區42的摻雜濃度均為重摻雜濃度。

在一種實施方式中，所述襯底區1的摻雜類型為N型摻雜，且所述襯底區1的摻雜濃度為重摻雜濃度；所述漂移區2的摻雜類型為N型摻雜，且所述漂移區2的摻雜濃度為輕摻雜濃度；

所述基體區3的摻雜類型為P型摻雜，且所述基體區3的摻雜濃度為中摻雜濃度；