一种沟槽栅场效应晶体管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种沟槽栅场效应晶体管，本实用新型专利技术包括衬底；淀积在所述衬底上的第一N型掺杂区；淀积在所述第一N型掺杂区上的第二N型掺杂区，所述第二N型掺杂区的掺杂浓度大于所述第一N型掺杂区的掺杂浓度；所述第二N型掺杂区的边侧形成有第一沟槽，所述第一沟槽内填有P型掺杂区；所述第二N型掺杂区的中部形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填有多晶硅形成栅极区；本实用新型专利技术所述的沟槽栅场效应晶体管，P型掺杂区进一步境降低碳化硅的导通电阻，提高碳化硅高温环境下的工作能力，提高防短路的能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽栅场效应晶体管


[0001]本技术涉及碳化硅
，尤其是指一种沟槽栅场效应晶体管。

技术介绍

[0002]碳化硅是新型宽禁带半导体材料，具有出色的物理、化学和电学性能，碳化硅的击穿电场强度是传统硅的10倍，导热率是硅的三倍，这使得基于碳化硅的功率器件半导体，在大功率和高温应用的环境中非常具有吸引力和应用前景，然而，纯碳化硅并无导电性，需加入特定粒子以实现其导电性，其中，碳化硅金属氧化物场效应管具有低导通电阻，开关速度快，耐高温等特点，而且，现有技术中，沟槽栅场效应管相对于平面栅的导通内阻大小已经降低，但在一些应用场合也依然不够，尤其在高温工作中，另外此技术的短路能力也有待加强。

技术实现思路

[0003]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中碳化硅的导通电阻过大的问题，进而提供一种沟槽栅场效应晶体管，能进一步降低碳化硅的导通电阻，提高碳化硅防短路的能力。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种沟槽栅场效应晶体管，包括衬底；淀积在所述衬底上的第一N型掺杂区；淀积在所述第一N型掺杂区上的第二N型掺杂区，所述第二N型掺杂区的掺杂浓度大于所述第一N型掺杂区的掺杂浓度；所述第二N型掺杂区的边侧形成有第一沟槽，所述第一沟槽内填有P型掺杂区；所述第二N型掺杂区的中部形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填有多晶硅形成栅极区。
[0005]在本技术的一个实施例中，所述P型掺杂区沿淀积方向的厚度与所述第二N型掺杂区的厚度一致。
[0006]在本技术的一个实施例中，所述P型掺杂区为碳化硅P型掺杂区。
[0007]在本技术的一个实施例中，还包括设置在所述第二N型掺杂区上的多离子区，所述多离子区的中部形成有与所述第二沟槽直线连通的第三沟槽，所述第三沟槽内填入金属与所述多晶硅相连。
[0008]在本技术的一个实施例中，所述多离子区位于所述第三沟槽的两侧形成源极区。
[0009]在本技术的一个实施例中，还包括设置在多离子区上的氧化层，所述氧化层上设有与所述源极区相连的源极，与所述栅极区相连的栅极。
[0010]在本技术的一个实施例中，所述衬底的背面淀积金属形成漏极。
[0011]在本技术的一个实施例中，所述衬底为碳化硅衬底。
[0012]在本技术的一个实施例中，所述第二N型掺杂区通过刻蚀获得所述第一沟槽和所述第二沟槽。
[0013]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0014]本技术所述的一种沟槽栅场效应晶体管，包括衬底；淀积在所述衬底上的第一N型掺杂区；淀积在所述第一N型掺杂区上的第二N型掺杂区，所述第二N型掺杂区的掺杂浓度大于所述第一N型掺杂区的掺杂浓度；所述第二N型掺杂区的边侧形成有第一沟槽，所述第一沟槽内填有P型掺杂区；所述第二N型掺杂区的中部形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填有多晶硅形成栅极区；与原有技术相比，第二N型掺杂区内形成P型掺杂区，取代了一部分第二N型掺杂区，有效降低了第二N型掺杂区的导通电阻，提高晶体管的导电性，同时栅极区的设置形式可以降低第二沟槽的导通电阻，当电子经过第二N型掺杂区，有效减少热量的产生，降低晶体管的功耗。
附图说明
[0015]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中
[0016]图1为本技术优选实施例中沟槽栅碳化硅场效应晶体管的结构示意图。
[0017]图2为本技术优选实施例中沟槽栅场效应晶体管的结构示意图。
[0018]图3为本技术优选实施例中沟槽栅场效应晶体管的结构示意图。
[0019]说明书附图标记说明：1、漏极；2、衬底；3、第一N型掺杂区；4、第二N型掺杂区；5、氧化层；6、P型掺杂区；7、P型掺杂区；8、第二沟槽；9、P型掺杂区；10、第三沟槽；11、沟道；12、多离子区；13、源极区；14、栅极；15、源极；18、第一沟槽；19、第一沟槽；20、第一沟槽；21、P
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区；22、N+区。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0021]实施例
[0022]参照图1至3所示，本技术的一种沟槽栅场效应晶体管，包括衬底2；衬底2由碳化硅和氮离子组成，衬底2具有良好的导电性。
[0023]淀积在所述衬底2上的第一N型掺杂区3，第一N型掺杂区3由碳化硅和氮离子组成，其碳化硅和氮离子的浓度高于衬底2的碳化硅和氮离子的浓度，第一N型掺杂区3具有良好的导电性。
[0024]淀积在所述第一N型掺杂区3上的第二N型掺杂区4，其由碳化硅和氮离子组成，具有良好的导电性，所述第二N型掺杂区4的掺杂浓度大于所述第一N型掺杂区3的掺杂浓度；所述第二N型掺杂区4的两侧形成有第一沟槽20，所述第一沟槽20内填有P型掺杂区9，P型掺杂区9由碳化硅与铝离子组成，可以进一步降低第二N型掺杂区4的导通电阻；所述第二N型掺杂区4的中部形成有第二沟槽8，所述第二沟槽8内填有多晶硅形成栅极14区，多晶硅与金属相比，其化学性质不活泼，其导通电阻更低。
[0025]所述P型掺杂区9沿淀积方向的厚度与所述第二N型掺杂区4的厚度一致，P型掺杂区9可以降低第二N型掺杂区4占有的空间，改变第二N型掺杂区4的电场的分布，进而降低第二N型掺杂区4的导通电阻，第二N型掺杂区4设有沟道11，沟道11设在两个P型掺杂区9之间，电流流经沟道11。
[0026]所述P型掺杂区9为碳化硅P型掺杂区9，碳化硅P型掺杂区9主要由碳化硅与铝离子组成，碳化硅P型掺杂区9可以降低第二N型掺杂区4的导通电阻，提到P型掺杂区9的导电能力。
[0027]还包括设置在所述第二N型掺杂区4上的多离子区12，所述多离子区12的中部形成有与所述第二沟槽8直线连通的第三沟槽10，所述第三沟槽10内填入金属与所述多晶硅相连，电压接入金属。
[0028]所述多离子区12位于所述第三沟槽10的两侧形成源极15区13，电流流入源极15。
[0029]还包括设置在多离子区12上的氧化层5，氧化层5的主要成分是二氧化硅，二氧化硅化学性质稳定，具有低导通电阻的特点，氧化层5用于隔绝两侧的物质，所述氧化层5上设有与所述源极15区13相连的源极15，与所述栅极14区相连的栅极14，栅极14接入电压。
[0030]所述衬底2的背面淀积金属形成漏极1，其接入电压，漏极1与栅极14之间形成电场。
[0031]栅极14，其接入电压，所述栅极14由第一沟槽20与放置在所述第一沟槽20内的多晶硅组成，多晶硅相比于金属，其导通电阻更好，所述第一沟槽20通过在第二N型掺杂区4刻蚀得到，所述栅极14两侧设有多离子区12。
[0032]沟道11是由多离子区12、P型掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽栅场效应晶体管，其特征在于，包括，衬底；淀积在所述衬底上的第一N型掺杂区；淀积在所述第一N型掺杂区上的第二N型掺杂区，所述第二N型掺杂区的掺杂浓度大于所述第一N型掺杂区的掺杂浓度；所述第二N型掺杂区的边侧形成有第一沟槽，所述第一沟槽内填有P型掺杂区；所述第二N型掺杂区的中部形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填有多晶硅形成栅极区。2.根据权利要求1所述的一种沟槽栅场效应晶体管，其特征在于，所述P型掺杂区沿淀积方向的厚度与所述第二N型掺杂区的厚度一致。3.根据权利要求1或2所述的一种沟槽栅场效应晶体管，其特征在于，所述P型掺杂区为碳化硅P型掺杂区。4.根据权利要求1所述的一种沟槽栅场效应晶体管，其特征在于，还包括设置在所述第二N型掺杂区上的多离子区，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐吉，傅玥，孔令涛，
申请(专利权)人：南京芯干线科技有限公司，
类型：新型
国别省市：