本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，具體地，涉及一種垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)：

1、如圖1所示，專利cn117637854b中的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備工藝窗口比較小。

2、在偏離工藝窗口的情況下，容易導(dǎo)致耐壓下溝道穿通失效。原因是p型底柵3太淺，無法有效屏蔽漏端(對(duì)應(yīng)漏極13)對(duì)溝道(主要是溝道一5)電勢(shì)的影響，導(dǎo)致在耐壓下溝道(主要是溝道一5)電勢(shì)過高進(jìn)而導(dǎo)致電子穿過溝道，導(dǎo)致器件無法耐壓關(guān)斷。

3、如果依靠提高p型底柵3注入深度提升耐壓能力，這會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通電阻(rdson)變高，導(dǎo)致器件性能很差。因此，專利cn117637854b中的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管中依靠調(diào)節(jié)p型底柵3注入深度會(huì)使得耐壓(bv)與電阻是矛盾的關(guān)系。同時(shí)，在較小電阻下，耐壓對(duì)p型底柵3注入十分敏感，導(dǎo)致制造工藝窗口較小。因此，依靠調(diào)節(jié)p型底柵3注入深度不是一個(gè)有效的提升耐壓的解決方法。

4、其中，襯底1，外延層2，底柵3，第二摻雜類型源區(qū)4，溝道一5，溝道二52，源區(qū)7，頂柵8，介質(zhì)層9，耦合電容上電極10，源極12，漏極13。

5、專利cn117637854b中的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的存在的問題，在關(guān)斷的情況下，容易因耐壓不足而導(dǎo)致的溝道發(fā)生穿通。

6、因此，傳統(tǒng)的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管在關(guān)斷的情況下，耐壓不足，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需要解決的技術(shù)問題。

7、在背景技術(shù)中公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解，因此其可能包含沒有形成為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，以解決傳統(tǒng)的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管在關(guān)斷的情況下，耐壓不足的技術(shù)問題。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例的一種垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：

3、漏極、第一摻雜類型的襯底和第二摻雜類型的外延層，所述外延層位于所述襯底的上方，所述漏極形成在所述襯底的背側(cè)；

4、兩個(gè)第一摻雜類型源區(qū)，自所述外延層的上表面向下形成，兩個(gè)所述第一摻雜類型源區(qū)在橫向方向間隔設(shè)置；

5、兩個(gè)源區(qū)深槽，自所述外延層的上表面向下形成，且兩個(gè)所述源區(qū)深槽分別形成在兩個(gè)所述第一摻雜類型源區(qū)的外側(cè)；

6、兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)，分別自所述源區(qū)深槽的底面向下形成所述第二摻雜類型源區(qū)；

7、柵和溝道，形成在兩個(gè)所述第一摻雜類型源區(qū)之間；

8、其中，所述第二摻雜類型源區(qū)的下表面低于所述溝道的底部，兩個(gè)所述第二摻雜類型源區(qū)、位于兩個(gè)所述第二摻雜類型源區(qū)之間的結(jié)構(gòu)形成pn結(jié)。

9、本申請(qǐng)實(shí)施例由于采用以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果：

10、本申請(qǐng)實(shí)施例的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管關(guān)斷時(shí)，漏電流的電流路徑如圖2-b、圖2-c、圖2-d中的虛線所示；漏電流的電流路徑在圖2-a位置與圖2-b中對(duì)應(yīng)。此時(shí)，一方面，兩個(gè)所述第二摻雜類型源區(qū)4、外延層中位于兩個(gè)所述第二摻雜類型源區(qū)4之間的部分形成的pn結(jié)的耗盡區(qū)向第二摻雜類型源區(qū)4之間的中間擴(kuò)展(即第二摻雜類型源區(qū)4拐角處會(huì)聚集電場(chǎng)進(jìn)而使得耗盡擴(kuò)展)，兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)4、兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)4之間的結(jié)構(gòu)形成的pn結(jié)處于反向偏置，承擔(dān)部分耐壓作用(即降低了溝道底部的電勢(shì)，防止溝道電子穿通)。此時(shí)，對(duì)垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行保護(hù)(即減小兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)4處的電場(chǎng)，防止溝道底部的電場(chǎng)聚集效應(yīng))，減小漏電流，提升耐壓，進(jìn)而改善了垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管因耐壓不足而導(dǎo)致的溝道發(fā)生穿通的情況，從而本申請(qǐng)實(shí)施例的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的可靠性較高。

技術(shù)特征：

1.一種垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第二摻雜類型源區(qū)(4)深度h的取值范圍為大于等于1μm小于等于2μm；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述柵為垂直型電容耦合柵，所述垂直型電容耦合柵包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述頂柵外區(qū)(82)的橫截面為u型，所述頂柵外區(qū)(82)的內(nèi)底包裹在所述頂柵內(nèi)區(qū)(81)的底面，頂柵外區(qū)(82)的內(nèi)壁包裹在頂柵內(nèi)區(qū)(81)的側(cè)面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述頂柵外區(qū)(82)的摻雜濃度比所述頂柵內(nèi)區(qū)(81)的摻雜濃度低1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，耦合電容上電極(10)、介質(zhì)層(9)、頂柵構(gòu)成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)的一種垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：漏極、襯底和外延層，兩個(gè)第一摻雜類型源區(qū)，自外延層的上表面向下形成，兩個(gè)第一摻雜類型源區(qū)在橫向方向間隔設(shè)置；兩個(gè)源區(qū)深槽，自外延層的上表面向下形成，且兩個(gè)源區(qū)深槽分別形成在兩個(gè)第一摻雜類型源區(qū)的外側(cè)；兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)，分別自源區(qū)深槽的底面向下形成第二摻雜類型源區(qū)；柵和溝道，形成在兩個(gè)第一摻雜類型源區(qū)之間；其中，第二摻雜類型源區(qū)的下表面低于溝道的底部，兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)、位于兩個(gè)第二摻雜類型源區(qū)之間的結(jié)構(gòu)形成PN結(jié)。本申請(qǐng)實(shí)施例解決了傳統(tǒng)的垂直型電容耦合柵控結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管在關(guān)斷的情況下，耐壓不足的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：吳同飛,劉秘
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州龍馳半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28