沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用技术

本发明专利技术属于半导体技术领域，公开了沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用。制备方法：在半导体衬底层上依次形成N型半导体外延层、阱区和掺杂区；在掺杂区的中间区域的两侧分别刻蚀一个虚拟沟槽，向虚拟沟槽的底部注入P型杂质，形成P+层；在掺杂区的中间区域刻蚀一个栅极沟槽；向虚拟沟槽的内部填充氧化物；在掺杂区远离N型半导体外延层的一侧形成金属层。本发明专利技术还提出一种电子设备。该方法制备的沟槽型MOS场效应晶体管，在虚拟沟槽底部形成的PN结对电场分布的改变幅度较大、较集中，能够更好地降低栅极沟槽拐角处的场强；另外，该方法简化了工艺，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是下一代高效电力电子器件技术的核心器件。碳化硅MOSFET与高压硅IGBT器件相比，具有更高的带宽，更低的损耗以及更高的工作温度，基于此，碳化硅MOSFET受到了广泛关注。常规碳化硅MOSFET中栅极沟槽(gate trench)的栅氧厚度相同，特别是两个侧壁，因为在同一晶向，使得栅氧厚度的一致性更好。为了获得较高的导通电流能力，通常栅氧厚度相对较薄，但沟槽拐角位置易出现高电场，栅氧在经受高电场的情况下可靠性会降低，甚至直接击穿。如果单纯增加栅氧厚度，会大幅提高沟道的导通电阻，严重影响器件性能。
[0003]因此，有必要提供一种制备方法，根据该方法制备的MOS场效应晶体管的电流导通能力强，且栅极沟槽可靠性高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出沟槽型MOS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.沟槽型MOS场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供半导体衬底层，在所述半导体衬底层上依次形成N型半导体外延层、阱区和掺杂区；S2：在所述掺杂区的中间区域的两侧分别刻蚀一个虚拟沟槽，使所述虚拟沟槽由所述掺杂区顶部延伸到所述N型半导体外延层，向所述虚拟沟槽的底部注入P型杂质，形成P+层；在所述掺杂区的中间区域刻蚀一个栅极沟槽，使所述栅极沟槽由所述掺杂区顶部延伸到所述N型半导体外延层；向所述虚拟沟槽的内部填充氧化物；此时，形成如下沟槽：一个所述栅极沟槽，所述栅极沟槽的两侧各形成一个所述虚拟沟槽；S3：在所述掺杂区远离所述N型半导体外延层的一侧形成金属层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2向所述虚拟沟槽的内部填充的所述氧化物为二氧化硅。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2还包括在所述栅极沟槽的侧壁和底部形成栅极氧化物层的步骤，具体包括：采用热氧化工艺生长所述栅极氧化物层；优选地，所述栅极氧化物层位二氧化硅层；优选地，步骤S2在形成所述栅极氧化物层后，还包括在所述栅极沟槽的内部淀积多晶硅层。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底层的制备原料包括碳化硅、硅中的任一种；优选地，所述N型半导体外延层的制备原料选自N型碳化硅。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1采用离子注入法在所述N型半导体外延层上方形成所述阱区；优选地，步骤S1通过在所述N型半导体外延层上方注入P型杂质而形成P阱区；优选地，所述P型杂质为铝、硼中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱忠，
申请(专利权)人：深圳市至信微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：