【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种沟槽型场效应晶体管及其制备方法。
技术介绍
1、沟槽型场效应晶体管在半导体
扮演着不可或缺的角色，对于功率半导体器件的发展至关重要。然而，由于半导体
的高度复杂性，传统的沟槽mos自带的寄生二极管是由其p型体基区和n型外延层所构成的pn结二极管，其开启电压在1v左右，存在当反向续流时，电流通过体二极管，产生开启电压较高、功耗较大。
2、因此，如何以更低的开启电压开启体二极管，实现降低反向续流功耗成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、基于此，本申请实施例提供了一种沟槽型场效应晶体管及其制备方法，以解决当前传统的沟槽mos自带的寄生二极管在反向续流时，电流通过体二极管，产生开启电压较高、功耗较大的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种沟槽型场效应晶体管及其制备方法，包括：
3、第一导电类型的衬底层；
4、第一导电类型的外延层，所述外延层位于所述衬底层上；
5、第二导电类型的第一体区，所述第一体区位于所述外延层上；
6、第二导电类型的第二体区，所述第二体区位于所述外延层上，所述第一体区和所述第二体区相邻，所述第二体区的深度小于所述第一体区的深度；
7、第一沟槽，所述第一沟槽沿深度方向贯穿所述第一体区，并延伸至所述外延层内部，所述第一沟槽中设置有第一栅极结构；
8、第二沟槽，所述第二沟槽沿深度方向贯穿所述第二体区，并延伸至所述外延层内部，所述第
9、第一导电类型的第一源区，所述第一源区位于所述第一体区上；
10、第一导电类型的第二源区，所述第二源区位于所述第二体区上。
11、可选的，所述第二体区的离子掺杂浓度小于所述第一体区的离子掺杂浓度。
12、可选的，形成所述第一栅极结构包括：形成所述第一栅极结构的第一介质层，位于所述第一介质层上的第一栅极；
13、形成所述第二栅极结构包括：形成所述第二栅极结构的第二介质层，位于所述第二介质层上的第二栅极，所述第二介质层的厚度小于所述第一介质层的厚度。
14、可选的，形成所述第二栅极结构的第二介质层包括：形成位于所述第二沟槽底部上方的底部介质层，位于所述第二沟槽侧壁上的上壁介质层，以及位于所述第二沟槽侧壁上的下壁介质层，所述上壁介质层位于所述下壁介质层的上方，所述上壁介质层的厚度小于所述下壁介质层的厚度。
15、可选的，所述第二栅极结构上设置有预设形状的第一接触孔，所述第一源区和所述第二源区之间设置有第二接触孔，所述第一接触孔、所述第二接触孔中填有金属，用于通过所述第一接触孔、所述金属、以及所述第二接触孔连接所述第二栅极结构和所述第一源区、所述第二源区。
16、可选的，所述第一接触孔、所述第二接触孔的深度范围是0.3um-0.5um，宽度范围是0.2um-0.4um。
17、可选的，所述第一体区的深度范围是1um-2um，所述第二体区的深度范围是0.5um-1um。
18、可选的，层间介质层，位于所述第一源区和所述第二源区上。
19、可选的，金属层，位于所述层间介质层上。
20、第二方面，本申请实施例提供一种沟槽型场效应晶体管及其制备方法，包括：
21、提供第一导电类型的衬底层；
22、在所述衬底层上形成第一导电类型的外延层；
23、形成沿深度方向延伸至所述外延层内部的第一沟槽，在所述第一沟槽中形成第一栅极结构；形成沿深度方向延伸至所述外延层内部的第二沟槽，在所述第二沟槽中形成第二栅极结构；
24、在所述外延层上形成第二导电类型的第一体区，使所述第一沟槽贯穿所述第一体区，在所述外延层上形成第二导电类型的第二体区，使所述第二沟槽贯穿所述第二体区，所述第二体区的深度小于所述第一体区的深度；
25、在所述第一体区上形成第一导电类型的第一源区，在所述第二体区上形成第一导电类型的第二源区。
26、可选的，在所述第一沟槽中形成第一栅极结构包括：
27、在所述第一沟槽的内壁上生长第一预设厚度的第一介质层，对所述第一介质层进行刻蚀，保留位于所述第一沟槽底部的所述第一介质层；
28、在所述第一沟槽的侧壁上生长第二预设厚度的第一介质层，在所述第一介质层上淀积第一栅极，刻蚀部分所述第一栅极，得到所述第一沟槽中的第一栅极结构。
29、可选的，在所述第二沟槽中形成第二栅极结构包括：
30、在所述第一沟槽中的第一栅极结构上涂覆光刻胶，对所述第二沟槽中栅极的上部、介质层的上部进行刻蚀，保留所述栅极的下部，将所述介质层的下部作为第二介质层的底部介质层和下壁介质层；
31、对所述栅极的下部进行刻蚀，去除所述光刻胶，生长上壁介质层，所述上壁介质层位于所述下壁介质层上方，由所述底部介质层、下部介质层、上壁介质层形成第二介质层；
32、在所述第二介质层上淀积第二栅极，刻蚀部分所述第二栅极，得到所述第二沟槽中的第二栅极结构。
33、本申请实施例相对于现有技术相比存在的有益效果是：通过预设第一体区、第二体区的深度，使第二体区的深度小于所述第一体区的深度，得到相较于第一体区来说体区深度较浅的第二体区，降低了体区的长度，进而降低了二极管开启的阈值电压，从而以较低的阈值电压开启了体二极管，实现了降低反向续流功耗。
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1.一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第二体区的离子掺杂浓度小于所述第一体区的离子掺杂浓度。
3.如权利要求1所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，形成所述第一栅极结构包括：形成所述第一栅极结构的第一介质层，位于所述第一介质层上的第一栅极；
4.如权利要求3所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，形成所述第二栅极结构的第二介质层包括：形成位于所述第二沟槽底部上方的底部介质层，位于所述第二沟槽侧壁上的上壁介质层，以及位于所述第二沟槽侧壁上的下壁介质层，所述上壁介质层位于所述下壁介质层的上方，所述上壁介质层的厚度小于所述下壁介质层的厚度。
5.如权利要求3所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第二栅极结构上设置有预设形状的第一接触孔，所述第一源区和所述第二源区之间设置有第二接触孔，所述第一接触孔、所述第二接触孔中填有金属，用于通过所述第一接触孔、所述金属、以及所述第二接触孔连接所述第二栅极结构和所述第一源区、所述第二源区。
6.如权利要求5
7.如权利要求1或2所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第一体区的深度范围是1um-2um，所述第二体区的深度范围是0.5um-1um。
8.如权利要求1所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，还包括：
9.如权利要求8所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，还包括：
10.一种沟槽型场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述第一沟槽中形成第一栅极结构包括：
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述第二沟槽中形成第二栅极结构包括：
...【技术特征摘要】
1.一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第二体区的离子掺杂浓度小于所述第一体区的离子掺杂浓度。
3.如权利要求1所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，形成所述第一栅极结构包括：形成所述第一栅极结构的第一介质层，位于所述第一介质层上的第一栅极；
4.如权利要求3所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，形成所述第二栅极结构的第二介质层包括：形成位于所述第二沟槽底部上方的底部介质层，位于所述第二沟槽侧壁上的上壁介质层，以及位于所述第二沟槽侧壁上的下壁介质层，所述上壁介质层位于所述下壁介质层的上方，所述上壁介质层的厚度小于所述下壁介质层的厚度。
5.如权利要求3所述的一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第二栅极结构上设置有预设形状的第一接触孔，所述第一源区和所述第二源区之间设置有第二接触孔，所述第一接触孔、所述第二接触孔中填有金属，用于通...
【专利技术属性】
技术研发人员：马献，刘杰，
申请(专利权)人：深圳芯能半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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