晶体管及其制备方法、电子装置制造方法及图纸

本申请提供一种晶体管及其制备方法、电子装置，晶体管包括沿第一方向层叠设置的漏极层和外延层，以及设置于外延层远离漏极层表面的源极和栅极；外延层设置有沿第二方向依次连接的第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构和第三掺杂部；第一掺杂部电连接于源极，第三掺杂部远离控制结构的一端通过外延层电连接漏极层；控制结构电连接栅极，控制结构配置为：源极通入电流，且栅极处于导通状态时，控制结构处于导通状态，以使电流依次通过第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构、第三掺杂部和外延层流动至漏极层。本申请能够解决晶体管的沟槽迁移率低，晶体管的性能差的问题。晶体管的性能差的问题。晶体管的性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
晶体管及其制备方法、电子装置


[0001]本申请涉及半导体的领域，尤其涉及晶体管及其制备方法、电子装置。

技术介绍

[0002]晶体管（transistor）是一种常见的半导体器件，广泛应用于放大器等电子装置。沟槽迁移率（channel mobility）是晶体管的重要参数，沟槽迁移率的大小影响着晶体管的导通电流等性能；然而，晶体管的沟槽迁移率低，晶体管的性能差。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供晶体管及其制备方法、电子装置，用以解决晶体管的沟槽迁移率低，晶体管的性能差的问题。
[0004]本申请实施例提供的晶体管，包括沿第一方向层叠设置的漏极层和外延层，以及设置于所述外延层远离所述漏极层表面的源极和栅极；所述外延层设置有调节部，所述调节部设置有沿第二方向依次连接的第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构和第三掺杂部，所述第二方向垂直设置于所述第一方向；所述第一掺杂部电连接于所述源极，所述第三掺杂部远离所述控制结构的一端通过所述外延层电连接所述漏极层；所述控制结构电连接所述栅极，所述控制结构配置为：所述源极通入电流，且所述栅极处于导通状态时，所述控制结构处于导通状态，以使所述电流依次通过所述第一掺杂部、所述第二掺杂部、所述控制结构、所述第三掺杂部和所述外延层流动至所述漏极层。
[0005]通过采用上述技术方案，当晶体管处于导通状态时，向源极通入电流，并且，栅极处于导通状态，使得控制结构处于导通状态，来自源极的电流能够依次通过第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构、第三掺杂部和外延层流动至漏极层，从而实现晶体管的导通；并且，通过将晶体管设置为垂直结构，并通过控制结构实现电流的导通过程，能够提高晶体管的沟槽迁移率，从而提高晶体管的性能。
[0006]在一些可能的实施方式中，在所述第二方向上，所述第二掺杂部和所述第三掺杂部设置有间隙；所述调节部远离所述漏极层的表面连接所述第一掺杂部、所述第二掺杂部和所述第三掺杂部，所述调节部的至少部分设置于所述间隙内；所述外延层还设置有金属层，所述金属层电连接设置于所述间隙内的部分所述调节部，所述金属层远离所述调节部的表面电连接所述栅极。
[0007]在一些可能的实施方式中，所述金属层与设置于所述间隙内的部分所述调节部构成肖特基接触部；所述肖特基接触部构成所述控制结构。
[0008]在一些可能的实施方式中，所述源极和所述栅极沿所述第二方向间隔设置；所述外延层远离所述漏极层的表面设置有隔离层，所述隔离层沿所述第二方向的一端连接所述源极，所述隔离层远离所述源极的一端连接所述栅极，以通过所述隔离层分
隔所述源极和所述栅极。
[0009]在一些可能的实施方式中，所述隔离层包括相连接的第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部设置于所述第二掺杂部远离所述外延层的表面，所述第一隔离部连接所述金属层；所述第二隔离部设置于所述第一掺杂部远离所述漏极层的表面；在所述第二方向上，所述第二隔离部的第一端连接所述源极，所述第二隔离部的第二端连接所述栅极。
[0010]在一些可能的实施方式中，所述外延层设置有沟槽，所述沟槽内设置有第四掺杂部，所述第四掺杂部电连接于所述源极，所述第四掺杂部至少部分电连接所述外延层。
[0011]在一些可能的实施方式中，所述外延层设置有沟槽，所述沟槽内设置有氧化层，所述氧化层连接所述外延层；在一些可能的实施方式中，所述沟槽内还设置有相连接的控制部和绝缘连接部，所述源极通过所述绝缘连接部连接所述控制部，所述控制部远离所述绝缘连接部的表面连接所述氧化层。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述控制部同层形成于所述金属层，所述控制部远离所述漏极层的表面齐平设置于所述第一掺杂部朝向所述漏极层的表面。
[0013]在一些可能的实施方式中，在所述容纳槽内，所述第一掺杂部的数量、所述第二掺杂部的数量和所述控制结构的数量均设置有两个；两个所述第一掺杂部对称设置于所述源极沿所述第二方向的两侧，两个所述第二掺杂部对称设置于所述源极沿所述第二方向的两侧，各所述第二掺杂部分别连接一个所述第一掺杂部，各所述第二掺杂部远离所述第一掺杂部的一端均连接一个所述控制结构。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述容纳槽的数量设置有多个，多个所述容纳槽沿所述第二方向间隔设置，各所述容纳槽均通过所述第三掺杂部连接相邻的所述容纳槽；在所述第二方向上，所述第三掺杂部的第一端设置于其中一个所述容纳槽内，所述第三掺杂部的第二端设置于相邻的另一个所述容纳槽内，所述第三掺杂部的中部连接所述外延层。
[0015]在一些可能的实施方式中，所述第三掺杂部远离所述漏极层的表面设置有分隔层；在所述第二方向上，所述分隔层的第一端连接对应其中一个所述容纳槽的所述栅极，所述分隔层的第二端连接对应相邻所述容纳槽的所述栅极。
[0016]在一些可能的实施方式中，所述第一掺杂部配置为：向所述外延层远离所述漏极层的表面注入离子，以形成所述第一掺杂部；和/或，所述第二掺杂部配置为：向所述外延层远离所述漏极层的表面注入离子，以形成所述第二掺杂部。
[0017]在一些可能的实施方式中，漏极层掺杂离子设置为铝离子，所述铝离子的掺杂浓度大于或等于1E15/cm3，小于或等于1E16/cm3；所述外延层掺杂离子设置为氮离子，所述氮离子的掺杂浓度大于或等于1E17/cm3，小于或等于1E18/cm3；所述第一掺杂部的掺杂离子设置为铝离子，所述第一掺杂部的掺杂浓度大于或等于1E15/cm3，小于或等于1E16/cm3。
[0018]在一些可能的实施方式中，所述第四掺杂部的掺杂离子设置为铝离子，所述第四
掺杂部的掺杂浓度大于或等于5E18/cm3，小于或等于2E20/cm3。
[0019]在一些可能的实施方式中，所述金属层选用金属钼，或者，所述金属层选用金属钨制成。
[0020]本申请实施例还提供一种晶体管的制备方法，包括以下步骤：在外延层沿第一方向远离漏极层的表面形成调节部；在所述调节部远离所述漏极层的表面沿第二方向依次形成第一掺杂部、第二掺杂部和第三掺杂部，所述第一掺杂部和所述第二掺杂部接触，所述第二掺杂部与所述第三掺杂部间隔设置；在所述调节部远离所述漏极层的表面形成控制结构，在所述第二方向上，所述控制结构的第一端连接所述第二掺杂部，所述控制结构的第二端连接所述第三掺杂部；在所述第一掺杂部远离所述第二掺杂部表面形成源极；在所述控制结构远离所述漏极层的表面形成栅极。
[0021]通过采用上述技术方案，当晶体管处于导通状态时，向源极通入电流，并且，栅极处于导通状态，使得控制结构处于导通状态，来自源极的电流能够依次通过第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构、第三掺杂部和外延层流动至漏极层，从而实现晶体管的导通；并且，通过将晶体管设置为垂直结构，并通过控制结构实现电流的导通过程，能够提高晶体管的沟槽迁移率，从而提高晶体管的性能。
[0022]在一些可能的实施方式中，在所述调节部远离所述漏极层的表面形成控制结构，包括以下步骤：在所述调节部表面形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管，其特征在于，包括沿第一方向层叠设置的漏极层和外延层，以及设置于所述外延层远离所述漏极层表面的源极和栅极；所述外延层设置有调节部，所述调节部设置有沿第二方向依次连接的第一掺杂部、第二掺杂部、控制结构和第三掺杂部，所述第二方向垂直设置于所述第一方向；所述第一掺杂部电连接于所述源极，所述第三掺杂部远离所述控制结构的一端通过所述外延层电连接所述漏极层；所述控制结构电连接所述栅极，所述控制结构配置为：所述源极通入电流，且所述栅极处于导通状态时，所述控制结构处于导通状态，以使所述电流依次通过所述第一掺杂部、所述第二掺杂部、所述控制结构、所述第三掺杂部和所述外延层流动至所述漏极层。2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，在所述第二方向上，所述第二掺杂部和所述第三掺杂部设置有间隙；所述调节部远离所述漏极层的表面连接所述第一掺杂部、所述第二掺杂部和所述第三掺杂部，所述调节部的至少部分设置于所述间隙内；所述外延层还设置有金属层，所述金属层电连接设置于所述间隙内的部分所述调节部，所述金属层远离所述调节部的表面电连接所述栅极。3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述金属层与设置于所述间隙内的部分所述调节部构成肖特基接触部；所述肖特基接触部构成所述控制结构。4.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述源极和所述栅极沿所述第二方向间隔设置；所述外延层远离所述漏极层的表面设置有隔离层，所述隔离层沿所述第二方向的一端连接所述源极，所述隔离层远离所述源极的一端连接所述栅极，以通过所述隔离层分隔所述源极和所述栅极。5.根据权利要求4所述的晶体管，其特征在于，所述隔离层包括相连接的第一隔离部和第二隔离部，所述第一隔离部设置于所述第二掺杂部远离所述外延层的表面，所述第一隔离部连接所述金属层；所述第二隔离部设置于所述第一掺杂部远离所述漏极层的表面；在所述第二方向上，所述第二隔离部的第一端连接所述源极，所述第二隔离部的第二端连接所述栅极。6.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述外延层设置有沟槽，所述沟槽内设置有第四掺杂部，所述第四掺杂部电连接于所述源极，所述第四掺杂部至少部分电连接所述外延层。7.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述外延层设置有沟槽，所述沟槽内设置有氧化层，所述氧化层连接所述外延层；所述沟槽内还设置有相连接的控制部和绝缘连接部，所述源极通过所述绝缘连接部连接所述控制部，所述控制部远离所述绝缘连接部的表面连接所述氧化层。8.根据权利要求7所述的晶体管，其特征在于，所述控制部同层形成于所述金属层，所述控制部远离所述漏极层的表面齐平设置于所述第一掺杂部朝向所述漏极层的表面。9.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述外延层设置有容纳槽，所述容纳槽容置所述第一掺杂部、所述第二掺杂部和所述调节部；所述第三掺杂部至少部分设置于所述容纳槽外，设置于所述容纳槽外的部分所述第三
掺杂部电连接所述外延层。10.根据权利要求9所述的晶体管，其特征在于，在所述容纳槽内，所述第一掺杂部的数量、所述第二掺杂部的数量和所述控制结构的数量均设置有两个；两个所述第一掺杂部对称设置于所述源极沿所述第二方向的两侧，两个所述第二掺杂部对称设置于所述源极沿所述第二方向的两侧，各所述第二掺杂部分别连接一个所述第一掺杂部，各所述第二掺杂部远离所述第一掺杂部的一端均连接一个所述控制结构。11.根据权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述容纳槽的数量设置有多个，多个所述容纳槽沿所述第二方向间隔设置，各所述容纳槽均通过所述第三掺杂部连接相邻的所述容纳槽；在所述第二方向上，所述第三掺杂部的第一端设置于其中一个所述容纳槽内，所述第三掺杂部的第二端设置于相邻的另一个所述容纳槽内，所述第三掺杂部的中部连接所述外延层。12.根据权利要求11所述的晶体管，其特征在于，所述第三掺杂部远离所述漏极层的表面设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟梵，
申请(专利权)人：青岛嘉展力芯半导体有限责任公司，
类型：发明
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