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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体器件和集成电路制造,更具体地涉及用于结型场效应晶体管的结构和形成这样的结构的方法。
技术介绍
1、宽带隙半导体,例如碳化硅,可用于高功率应用和/或高温应用。碳化硅由于其优越的特性,例如高饱和漂移速度、高临界场强、卓越导热性和大机械强度,非常适合用于功率切换。结型场效应晶体管是一种使用p-n结耗尽区作为电流控制机制的栅极电压控制功率切换器件。结型场效应晶体管可以利用碳化硅衬底的有利特性使得例如以高可靠性和高效率为特征的功率转换器、电动机逆变器和电动机驱动器成为可能。
2、需要改进的用于结型场效应晶体管的结构和形成这样的结构的方法。
技术实现思路
1、在本专利技术的实施例中,提供了一种用于结型场效应晶体管的结构。该结构包括:半导体衬底,其包括沟槽;以及源极,其包括位于所述半导体衬底中的与所述沟槽相邻的掺杂区。所述掺杂区和所述半导体衬底具有相同的导电类型。所述掺杂区具有与所述半导体衬底的表面相邻的第一边界和在深度上与所述第一边界间隔开的第二边界。所述结构还包括:栅极结构,其包括位于所述沟槽内的导体层和位于所述沟槽内的电介质层。所述导体层具有定位在所述掺杂区的所述第一边界和所述掺杂区的所述第二边界之间的表面,并且,所述电介质层定位在所述导体层的所述表面上。
2、在本专利技术的实施例中,提供了一种形成用于结型场效应晶体管的结构的方法。所述方法包括在半导体衬底中形成沟槽,以及在所述半导体衬底中形成与所述沟槽相邻的源极的掺杂区。所述半导体衬底和所述掺杂区具
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1.一种用于结型场效应晶体管的结构,所述结构包括:
2.根据权利要求1所述的结构,其中,所述第一栅极结构还包括位于所述半导体衬底中的多个第二掺杂区,并且,所述多个第二掺杂区具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型。
3.根据权利要求2所述的结构,其中,所述第一沟槽具有沟槽底部,并且,所述第一栅极结构的所述多个第二掺杂区定位在所述第一沟槽的所述沟槽底部下方的所述半导体衬底中。
4.根据权利要求3所述的结构,其中,所述多个第二掺杂区堆叠并部分地重叠,以提供随着相对于所述第一沟槽的所述沟槽底部的深度在最大宽度和最小宽度之间变化的宽度尺寸。
5.根据权利要求2所述的结构,其中,所述第一沟槽包括位于所述多个第二掺杂区中的至少一个第二掺杂区中的一部分,并且,所述第一导体层包括延伸到所述第一沟槽的所述一部分中的指状物。
6.根据权利要求1所述的结构,还包括:
7.根据权利要求6所述的结构,其中,所述源极包括在所述半导体衬底中与所述第一沟槽相邻的第二掺杂区,所述第一沟槽在所述横向方向上定位在所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间
8.根据权利要求7所述的结构,其中,所述第一电介质层在所述横向方向上定位在所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间,并且,所述第一接触与所述第一电介质层重叠。
9.根据权利要求6所述的结构,还包括:
10.根据权利要求1所述的结构,还包括:
11.根据权利要求1所述的结构,其中,所述第一沟槽具有侧壁,所述第一栅极结构还包括沿着所述第一沟槽的所述侧壁延伸的第二掺杂区,并且,所述第二掺杂区具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型。
12.根据权利要求11所述的结构,其中,所述第二掺杂区沿着所述第一沟槽的所述侧壁的整个高度延伸。
13.根据权利要求12所述的结构,还包括:
14.根据权利要求1所述的结构,其中,所述第一沟槽包括侧壁,并且,所述第一导体层在所述第一沟槽的所述侧壁处与所述半导体衬底直接接触。
15.根据权利要求1所述的结构,还包括:
16.根据权利要求15所述的结构,还包括:
17.根据权利要求15所述的结构,其中,所述第一沟槽在横向方向上定位在所述源极的所述第一掺杂区和所述结终端扩展部的所述第二掺杂区之间。
18.根据权利要求1所述的结构,其中,所述半导体衬底包括第二沟槽,所述源极的所述第一掺杂区在横向方向上定位在所述第一沟槽和所述第二沟槽之间,并且所述结构还包括:
19.根据权利要求1所述的结构,其中,所述半导体衬底包括体衬底和位于所述体衬底上的半导体层,所述体衬底具有比所述半导体层更高的掺杂剂浓度,所述第一沟槽从所述第一表面部分地穿透所述半导体层,所述源极的所述第一掺杂区定位在所述半导体层中,并且,所述源极的所述第一掺杂区具有比所述半导体层更高的掺杂剂浓度。
20.一种形成用于结型场效应晶体管的结构的方法,所述方法包括:
...【技术特征摘要】
1.一种用于结型场效应晶体管的结构,所述结构包括:
2.根据权利要求1所述的结构,其中,所述第一栅极结构还包括位于所述半导体衬底中的多个第二掺杂区,并且,所述多个第二掺杂区具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型。
3.根据权利要求2所述的结构,其中,所述第一沟槽具有沟槽底部,并且,所述第一栅极结构的所述多个第二掺杂区定位在所述第一沟槽的所述沟槽底部下方的所述半导体衬底中。
4.根据权利要求3所述的结构,其中,所述多个第二掺杂区堆叠并部分地重叠,以提供随着相对于所述第一沟槽的所述沟槽底部的深度在最大宽度和最小宽度之间变化的宽度尺寸。
5.根据权利要求2所述的结构,其中,所述第一沟槽包括位于所述多个第二掺杂区中的至少一个第二掺杂区中的一部分,并且,所述第一导体层包括延伸到所述第一沟槽的所述一部分中的指状物。
6.根据权利要求1所述的结构,还包括:
7.根据权利要求6所述的结构,其中,所述源极包括在所述半导体衬底中与所述第一沟槽相邻的第二掺杂区,所述第一沟槽在所述横向方向上定位在所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间,所述第二掺杂区具有所述第一导电类型,并且,所述第一接触连接到所述第二掺杂区。
8.根据权利要求7所述的结构,其中,所述第一电介质层在所述横向方向上定位在所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间,并且,所述第一接触与所述第一电介质层重叠。
9.根据权利要求6所述的结构,还包括:
10.根据权利要求1所述的结构,还包...
【专利技术属性】
技术研发人员:F·赫伯特,J·A·库珀,
申请(专利权)人:格芯美国集成电路科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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