【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体地，涉及一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管及其制备方法。
技术介绍
1、碳化硅（silicon carbide，sic）材料是第三代宽禁带半导体，其禁带宽度3.2ev远大于传统硅材料1.1ev，临界击穿场强高于硅材料一个数量级，具有耐高温高压的优势，同时其饱和漂移速度快，适合制造快速响应的高温高压功率半导体器件，如vdmos（verticaldouble-diffused mosfet）和jfet（junction field-effect transistor，jfet）等器件。结型场效应晶体管（junction field-effect transistor，jfet）也是一种三端口半导体器件，工作原理为利用栅极加压控制其与沟道的pn结的反偏实现漏极和源极的关断，栅极不加压时通常为常开器件，其导通沟道在器件体内。它具有低噪音、小尺寸和高频响应等优点，常应用于开关器件、电源放大器件和数码电子电路中，满足不同电子设备的要求。
2、垂直导通双扩散的mosfet（vertical double-diffused mosfet，vdmos）器件是一种垂直型半导体器件，同时具有双极晶体管和普通mos器件的优点。vdmos栅极和源极位于器件表面，漏极位于器件背面，其工作原理为栅极控制沟道开启和关断，实现电流从漏极经过体内以及器件表面反型的沟道流向源极，其导通沟道在器件表面。vdmos在开关应用和线性应用中都是理想的功率器件，主要应用于电子开关、适配器、驱动带能源和工业控制等。
3、cn12
4、因此，传统碳化硅基结型场效应晶体管的栅极无法加较高的电压和栅极可靠性低限制了其作为功率开关的应用，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
5、在
技术介绍
中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管及其制备方法，以解决传统碳化硅基结型场效应晶体管的栅极无法加较高的电压和栅极可靠性低限制了其作为功率开关的应用的技术问题。
2、根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管，包括：
3、第一掺杂类型的基底；
4、两个第二掺杂类型的底栅，形成于所述基底内且在横向间隔设置；
5、第二掺杂类型的顶栅，形成于所述基底内，所述顶栅位于两个所述底栅之间间隔的上方且所述顶栅和所述底栅之间具有间隔；
6、介质层，形成于所述基底之上且位于所述顶栅之上的位置；
7、耦合电容上电极，形成在所述介质层之上；
8、顶栅由耦合电容上电极间隔介质层间接控制。
9、实施中，顶栅处于浮空状态，耦合电容上电极、介质层和顶栅整体构成场效应晶体管的栅极结构；第二掺杂类型的顶栅、位于所述顶栅和所述底栅之间的部分、底栅形成jfet区域一；两个底栅、位于底栅之间的部分形成jfet区域二；
10、jfet区域一的顶栅由耦合电容上电极间隔介质层间接控制，使得jfet区域一和jfet区域二由耦合电容上电极间隔介质层控制。
11、根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管的制备方法，包括如下步骤：
12、形成第一掺杂类型的基底；
13、形成两个第二掺杂类型的底栅，位于所述基底内且在横向间隔设置；
14、形成第二掺杂类型的顶栅，形成于所述基底内，所述顶栅位于两个所述底栅之间间隔的上方且所述顶栅和所述底栅之间具有间隔；
15、形成介质层，形成于所述基底之上且位于所述顶栅之上的位置；
16、形成耦合电容上电极，形成在所述介质层之上；
17、形成两个第一掺杂类型的源区，分别位于两个所述底栅之上，两个所述源区与基底位于所述顶栅和所述底栅之间的部分连接；
18、两个源极，所述源极与同侧的源区连接。
19、本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：
20、本申请实施例的垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管，顶栅8由耦合电容上电极10间隔介质层9间接控制，在耦合电容上电极10上施加的栅极电压通过耦合的方式耦合到顶栅8上，同时由于顶栅8为浮空状态没有直接连接栅电极，耦合电容上电极10的电位可以抬升到3v以上也不会导致顶栅8、基底位于所述顶栅8和所述底栅3之间的部分、基底位于底栅3之间的部分的导通。与cn1238904c的jfet器件相比，本申请实施例即使在顶栅8施加高电压（超过3v，如4v，5v）也不会导通，不会影响器件漏极到源极电流特性。顶栅8由耦合电容上电极10间隔介质层9间接控制，使得顶栅8没有电流通过，可靠性高。
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1.一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，顶栅（8）处于浮空状态，耦合电容上电极（10）、介质层（9）和顶栅（8）整体构成场效应晶体管的栅极结构；第二掺杂类型的顶栅（8）、位于所述顶栅（8）和所述底栅（3）之间的部分、底栅（3）形成JFET区域一；两个底栅（3）、位于底栅（3）之间的部分形成JFET区域二；
3.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1至5任一所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，通过控制第二掺杂类型的底栅（3）、第二掺杂类型的顶栅（8）的掺杂使得在耦合电容上电极（10）电压为零时，被底栅（3）和顶栅（8）夹着区域处于耗尽状态，场效应晶体管为常关器
9.根据权利要求6所述的场效应晶体管，其特征在于，所述基底包括：
10.根据权利要求9所述的场效应晶体管，其特征在于，所述衬底为碳化硅衬底或者硅衬底或者金刚石衬底或者氧化钾衬底；
11.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，所述顶栅（8）的掺杂浓度大于等于1×1016cm-3。
13.根据权利要求6所述的场效应晶体管，其特征在于，所述沟道一（5）的掺杂浓度大于所述基底的掺杂浓度；
14.一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，还包括：
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，还包括：
17.根据权利要求14至16任一所述的制备方法，其特征在于，所述介质层为高介电常数材料的介质层；
...【技术特征摘要】
1.一种垂直型电容耦合栅控结型场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，顶栅（8）处于浮空状态，耦合电容上电极（10）、介质层（9）和顶栅（8）整体构成场效应晶体管的栅极结构；第二掺杂类型的顶栅（8）、位于所述顶栅（8）和所述底栅（3）之间的部分、底栅（3）形成jfet区域一；两个底栅（3）、位于底栅（3）之间的部分形成jfet区域二；
3.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求2所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1至5任一所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的场效应晶体管，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其特征在于，通过控制第二掺杂类型的底栅（3）、第二掺杂类型的顶栅（8）的掺杂使得在耦合电容上电极（10）电压为零时，被底...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓宇，王畅畅，岳丹诚，
申请(专利权)人：苏州华太电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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