【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体，尤其涉及一种沟槽型场效应晶体管及其制造方法。
技术介绍
1、sic mosfet器件为当前各种电子器件中常用的功率器件，具有较快的开关速度和较低的功率损耗。
2、随着功率器件的发展，对于mosfet器件的工作效率要求也随之提升。为了保证较高的工作效率，通常会在mosfet器件的电极层与外延层之间设置欧姆接触层或肖特基接触层，然而在沟槽型的mosfet器件中，栅极处于外延层的沟槽内，采用上述平面型mosfet器件的结构则效果较差，无法降低沟槽型mosfet器件的反向导通压降，从而导致沟槽型mosfet器件的工作效率较低。
技术实现思路
1、本申请提供了一种沟槽型场效应晶体管及其制造方法，沟槽型场效应晶体管的反向导通压降较低，具有较高的工作效率，以匹配实际使用需求。
2、本申请提供了一种沟槽型场效应晶体管，其中，包括外延层、主体层和栅极结构层，主体层和栅极结构层均由外延层的第一表面延伸至外延层内，主体层包括终端结构区、第一导电结构区、阱区和肖特基接触结构，终端结构区朝向第一表面开口并形成导电主体区，第一导电结构区、阱区和部分外延层层叠设于导电主体区，肖特基接触结构由第一表面延伸至导电主体区内并与第一导电结构区和阱区均形成肖特基接触，至少一个栅极结构层设于导电主体区内并与阱区相接触，且任一栅极结构层的两侧均设有肖特基接触结构；其中，外延层和第一导电结构区具有第一导电类型，阱区具有第二导电类型。
3、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，终端
4、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，外延层包括层叠设置的第一外延层和第二外延层，第一表面设于第二外延层，第二导电结构区包括相连接的终端主体区和终端连接区，终端主体区设于第二外延层内，且终端主体区由第一表面延伸至第一外延层的表面，多个终端连接区相间隔排布于第一外延层内，导电通道设于相邻的终端连接区之间。
5、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，主体层具有多个肖特基接触结构，多个肖特基接触结构与多个终端连接区一一对应设置，且肖特基接触结构由第一表面向第一外延层延伸至与对应的终端连接区相连接。
6、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，第一导电结构区由第一表面向外延层内部延伸，第一表面上设有欧姆接触结构，欧姆接触结构与第一导电结构区相连接并形成欧姆接触。
7、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，肖特基接触结构包括第一接触部和第二接触部，第一接触部沿第一导电结构区和阱区的层叠方向延伸，第二接触部平行于欧姆接触结构并连接于欧姆接触结构的远离第一表面的一侧，且第二接触部覆盖于欧姆接触结构的部分表面。
8、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，第二导电结构区包括两个终端主体区，两个终端主体区分别设于导电主体区的两侧，在两个终端主体区的两侧还设有扩展区，扩展区具有第二导电类型，且扩展区的掺杂浓度小于终端主体区的掺杂浓度。
9、如上的沟槽型场效应晶体管，其中，沟槽型场效应晶体管还包括衬底层、第一电极层和第二电极层，衬底层和第二电极层层叠设于外延层的第二表面，且衬底层与第二表面相连接，第一电极层设于外延层的第一表面，且第一电极层与肖特基接触结构导电连接。
10、另一方面，本申请还提供了一种沟槽型场效应晶体管的制造方法，其中，包括：
11、在衬底层一侧进行外延生长，形成具有第一导电类型的外延层；
12、在外延层的第一表面进行第一导电类型和第二导电类型的注入，形成主体层的终端结构区及层叠设于终端结构区的导电主体区内的第一导电结构区和阱区；
13、在导电主体区进行沟槽刻蚀，以形成多个容纳沟槽；
14、在容纳沟槽内设置栅极结构层；
15、在外延层的第一表面设置第一电极层；
16、在第一电极层的与第一导电结构区相对应的区域进行沟槽刻蚀，形成贯穿于第一电极层的第一接触孔；
17、在第一接触孔内形成欧姆接触结构；
18、由欧姆接触结构朝向外延层进行沟槽刻蚀，形成贯穿于导电主体区的第二接触孔；
19、在第二接触孔内形成肖特基接触结构。
20、如上的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其中，在衬底层一侧进行外延生长的步骤中，具体包括：在衬底层一侧进行外延生长，形成第一外延层；在第一外延层的表面进行第一导电类型和第二导电类型的注入，形成终端结构区的终端连接区和导电通道；在第一外延层的表面进行外延生长，形成第二外延层。
21、如上的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其中，在外延层的第一表面进行第一导电类型和第二导电类型的注入的步骤中，具体包括：在外延层的第一表面进行第二导电类型的注入，形成阱区；在阱区内进行第一导电类型的注入，形成第一导电结构区；在阱区的两侧进行第二导电类型的注入，形成连接于终端连接区的终端主体区。
22、如上的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其中，在阱区的两侧进行第二导电类型的注入的步骤后，进一步包括：在两个终端主体区相远离的两侧分别进行第二导电类型的注入，形成两个扩展区。
23、本申请的沟槽型场效应晶体管的主体层和栅极结构层均由外延层的第一表面延伸至外延层内，以使栅极结构层呈沟槽栅结构，且栅极结构层形成于主体层内。在主体层内，第一导电结构区、阱区和部分外延层层叠设于终端结构区的导电主体区，其中第一导电结构区和阱区分别为第一导电类型区域和第二导电类型区域，二者能够形成pn结，肖特基接触结构则由第一表面延伸至导电主体区内并能够与第一导电结构区和阱区形成肖特基接触，从而使导电主体区、第一导电结构区和阱区之间的接触区域形成jbs结构，由于jbs结构形成于主体层的内部并靠近于栅极结构层两侧设置，从而能够在沟槽型场效应晶体管的工作状态下起到作用，降低沟槽型场效应晶体管的反向导通压降，提升器件整体的工作效率，从而匹配实际使用需求。
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1.一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，包括外延层(10)、主体层(20)和栅极结构层(30)，所述主体层(20)和所述栅极结构层(30)均由所述外延层(10)的第一表面延伸至所述外延层(10)内，所述主体层(20)包括终端结构区(40)、第一导电结构区(50)、阱区(60)和肖特基接触结构(70)，所述终端结构区(40)朝向所述第一表面开口并形成导电主体区(41)，所述第一导电结构区(50)、所述阱区(60)和部分所述外延层(10)层叠设于所述导电主体区(41)，所述肖特基接触结构(70)由所述第一表面延伸至所述导电主体区(41)内并与所述第一导电结构区(50)和所述阱区(60)均形成肖特基接触，至少一个所述栅极结构层(30)设于所述导电主体区(41)内并与所述阱区(60)相接触，且任一所述栅极结构层(30)的两侧均设有所述肖特基接触结构(70)；
2.根据权利要求1所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述终端结构区(40)包括第二导电结构区(42)和导电通道(43)，至少一个所述导电通道(43)与至少一个所述栅极结构层(30)一一对应地设置，所述栅极结构层(30
3.根据权利要求2所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述外延层(10)包括层叠设置的第一外延层(11)和第二外延层(12)，所述第一表面设于所述第二外延层(12)，所述第二导电结构区(42)包括相连接的终端主体区(421)和终端连接区(422)，所述终端主体区(421)设于所述第二外延层(12)内，且所述终端主体区(421)由所述第一表面延伸至所述第一外延层(11)的表面，多个所述终端连接区(422)相间隔排布于所述第一外延层(11)内，所述导电通道(43)设于相邻的所述终端连接区(422)之间。
4.根据权利要求3所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述主体层(20)具有多个所述肖特基接触结构(70)，多个所述肖特基接触结构(70)与多个所述终端连接区(422)一一对应设置，且所述肖特基接触结构(70)由所述第一表面向所述第一外延层(11)延伸至与对应的所述终端连接区(422)相连接。
5.根据权利要求1所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第一导电结构区(50)由所述第一表面向所述外延层(10)内部延伸，所述第一表面上设有欧姆接触结构(80)，所述欧姆接触结构(80)与所述第一导电结构区(50)相连接并形成欧姆接触。
6.根据权利要求5所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述肖特基接触结构(70)包括第一接触部(71)和第二接触部(72)，所述第一接触部(71)沿所述第一导电结构区(50)和所述阱区(60)的层叠方向延伸，所述第二接触部(72)平行于所述欧姆接触结构(80)并连接于所述欧姆接触结构(80)的远离所述第一表面的一侧，且所述第二接触部(72)覆盖于所述欧姆接触结构(80)的部分表面。
7.根据权利要求3所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述第二导电结构区(42)包括两个所述终端主体区(421)，两个所述终端主体区(421)分别设于所述导电主体区(41)的两侧，在两个所述终端主体区(421)的两侧还设有扩展区(90)，所述扩展区(90)具有第二导电类型，且所述扩展区(90)的掺杂浓度小于所述终端主体区(421)的掺杂浓度。
8.根据权利要求1所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述沟槽型场效应晶体管还包括衬底层(110)、第一电极层(100)和第二电极层，所述衬底层(110)和所述第二电极层层叠设于所述外延层(10)的第二表面，且所述衬底层(110)与所述第二表面相连接，所述第一电极层(100)设于所述外延层(10)的第一表面，且所述第一电极层(100)与所述肖特基接触结构(70)导电连接。
9.一种沟槽型场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在衬底层(110)一侧进行外延生长的步骤中，具体包括：
11.根据权利要求10所述的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在所述外延层(10)的第一表面进行第一导电类型和第二导电类型的注入的步骤中，具体包括：
12.根据权利要求11所述的沟槽型场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在所述阱区(60)的两侧进行第二导电类型的注入的步骤后，进一步包括：
...【技术特征摘要】
1.一种沟槽型场效应晶体管，其特征在于，包括外延层(10)、主体层(20)和栅极结构层(30)，所述主体层(20)和所述栅极结构层(30)均由所述外延层(10)的第一表面延伸至所述外延层(10)内，所述主体层(20)包括终端结构区(40)、第一导电结构区(50)、阱区(60)和肖特基接触结构(70)，所述终端结构区(40)朝向所述第一表面开口并形成导电主体区(41)，所述第一导电结构区(50)、所述阱区(60)和部分所述外延层(10)层叠设于所述导电主体区(41)，所述肖特基接触结构(70)由所述第一表面延伸至所述导电主体区(41)内并与所述第一导电结构区(50)和所述阱区(60)均形成肖特基接触，至少一个所述栅极结构层(30)设于所述导电主体区(41)内并与所述阱区(60)相接触，且任一所述栅极结构层(30)的两侧均设有所述肖特基接触结构(70)；
2.根据权利要求1所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述终端结构区(40)包括第二导电结构区(42)和导电通道(43)，至少一个所述导电通道(43)与至少一个所述栅极结构层(30)一一对应地设置，所述栅极结构层(30)与在所述导电主体区(41)内层叠设置的所述第一导电结构区(50)、所述阱区(60)及所述外延层(10)均相接触，且各所述栅极结构层(30)通过所述外延层(10)与对应的所述导电通道(43)相间隔设置；
3.根据权利要求2所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述外延层(10)包括层叠设置的第一外延层(11)和第二外延层(12)，所述第一表面设于所述第二外延层(12)，所述第二导电结构区(42)包括相连接的终端主体区(421)和终端连接区(422)，所述终端主体区(421)设于所述第二外延层(12)内，且所述终端主体区(421)由所述第一表面延伸至所述第一外延层(11)的表面，多个所述终端连接区(422)相间隔排布于所述第一外延层(11)内，所述导电通道(43)设于相邻的所述终端连接区(422)之间。
4.根据权利要求3所述的沟槽型场效应晶体管，其特征在于，所述主体层(20)具有多个所述肖特基接触结构(70)，多个所述肖特基接触结构(70)与多个所述终端连接区(422)一一对应设置，且所述肖特基接触结构(70)由所述第一表面向所述第一外延层(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，章剑锋，
申请(专利权)人：上海瑞能微澜半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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