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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件领域,尤其涉及一种屏蔽栅功率器件制备方法和屏蔽栅功率器件。
技术介绍
1、功率金属氧化物半导体场效应晶体管是一种用于控制大电流和高电压的半导体器件。它是场效应晶体管中专门用于控制电能的分配与管理的器件,通常可以完成功率放大、开关和调节。
2、在功率金属氧化物半导体场效应晶体管中,由于屏蔽栅功率器件相比传统的器件具有更低的导通电阻、更快的开关速度等优点,在很多领域得到广泛的应用。
3、目前,在制备屏蔽栅功率器件时,会在栅极处形成尖锐的尖牙结构,增大漏电流以及输入电容,影响屏蔽栅功率器件的性能。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种屏蔽栅功率器件制备方法和屏蔽栅功率器件,用以制备一种性能优良的屏蔽栅功率器件。
2、具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:
3、本申请第一方面提供一种屏蔽栅功率器件制备方法,所述方法包括:
4、制备中间结构;其中,所述中间结构包括半导体层、形成于所述半导体层的沟槽、位于所述沟槽的底部的第一栅极、以及位于所述第一栅极和所述半导体层之间、并包覆所述第一栅极的底部、侧壁和顶部的第一隔离层;其中,所述第一栅极朝向所述沟槽的槽底的下表面高于所述槽底;所述第一隔离层包覆所述第一栅极的顶部隔离层低于所述沟槽的顶面,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分成钝角,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分围设成u型结构;
5、在所述u型结构上、以及所述半
6、在所述内部隔离层上形成第二栅极。
7、本申请第二方面提供一种屏蔽栅功率器件,所述屏蔽栅功率器件包括:半导体层、沟槽、第一栅极、第二栅极、第一隔离层和第二隔离层;其中,
8、所述沟槽位于所述半导体层内;
9、所述第一栅极位于所述沟槽的底部,且所述第一栅极朝向所述沟槽的槽底的下表面高于所述槽底;
10、所述第二栅极位于所述沟槽的顶部;
11、所述第一隔离层,位于所述第一栅极和所述半导体层之间,并包覆所述第一栅极的底部、侧壁和顶部;其中,所述第一隔离层包覆所述第一栅极的顶部隔离层低于所述沟槽的顶面,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分成钝角,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分围设成u型结构;
12、所述第二隔离层,位于所述第二栅极与所述半导体层、以及所述第二栅极与所述第一隔离层之间;其中,所述第二隔离层位于所述沟槽的内部隔离层与所述u型结构匹配。
13、本申请提供的屏蔽栅功率器件制备方法和屏蔽栅功率器件,首先制备中间结构;其中,所述中间结构包括半导体层、形成于所述半导体层的沟槽、位于所述沟槽的底部的第一栅极、以及位于所述第一栅极和所述半导体层之间、并包覆所述第一栅极的底部、侧壁和顶部的第一隔离层;其中,所述第一栅极朝向所述沟槽的槽底的下表面高于所述槽底;所述第一隔离层包覆所述第一栅极的顶部隔离层低于所述沟槽的顶面,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分成钝角,所述顶部隔离层与所述沟槽位于所述顶部隔离层之上的部分围设成u型结构;进而在所述u型结构上、以及所述半导体层上形成第二隔离层;其中,所述第二隔离层位于所述沟槽的内部隔离层与所述u型结构匹配;最后在所述内部隔离层上形成第二栅极。这样,可以保证第一栅极和第二栅极之间的隔离层(第二隔离层和第一隔离层的顶部隔离层)的底端成钝角,不存在锐角结构或尖牙结构的结构,这样,可以避免尖牙结构导致的漏电和输入电容增大的问题,可提高屏蔽栅电容器的性能。此外,相对于锐角结构,可以提高隔离层的击穿电压,避免隔离层被击穿。
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1.一种屏蔽栅功率器件制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备中间结构包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备中间结构包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述内部隔离层上形成第二栅极之后,所述方法还包括:
5.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述制备第一基础结构,包括:
6.一种屏蔽栅功率器件,其特征在于,利用如权利要求1-5任一项所述的方法制成;所述屏蔽栅功率器件包括:半导体层、沟槽、第一栅极、第二栅极、第一隔离层和第二隔离层;其中,
7.根据权利要求6所述的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述屏蔽栅功率器件还包括顶部氧化层和金属层;其中,
8.根据权利要求6所述的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述半导体层的材料为单晶硅。
9.根据权利要求6所述的屏蔽栅功率器件,其特征在于,所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料为SiO2。
【技术特征摘要】
1.一种屏蔽栅功率器件制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备中间结构包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述制备中间结构包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述内部隔离层上形成第二栅极之后,所述方法还包括:
5.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述制备第一基础结构,包括:
6.一种屏蔽栅功率器件,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:高阳,徐晓珺,
申请(专利权)人:深圳市顾邦半导体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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