垂直晶体管及其制备方法与流程

文档序号:11064311阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种垂直晶体管,其特征在于,包括:

第一表面和与所述第一表面相对的第二表面;

具有第一掺杂类型的漂移区域,所述漂移区域位于所述第一表面和所述第二表面之间;

至少一个具有所述第一掺杂类型的源区,所述源区位于所述漂移区域和所述第一表面之间,相邻的所述源区之间设置有第一介质层;

至少一个具有所述第一掺杂类型的漏区,所述漏区位于所述漂移区域和所述第二表面之间,相邻的所述漏区之间设置有栅极,所述栅极包括栅电极以及位于所述栅电极与所述漂移区域之间的栅介质层,所述栅电极与所述第二表面之间设置有第二介质层。

2.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,还包括位于所述第一表面上的源电极以及位于所述第二表面上的漏电极。

3.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,所述第一掺杂类型为N型。

4.如权利要求3所述的垂直晶体管,其特征在于,所述漂移区域为N型掺杂的GaN,厚度为2μm~50μm。

5.如权利要求3所述的垂直晶体管,其特征在于,所述源区为N型重掺杂的GaN,所述漏区为N型重掺杂的GaN。

6.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,所述栅电极为Ti、TiN、Ta、TaN、W、Al、Cu、Ag、Ni、Au、Cr、多晶硅中的一种。

7.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,所述栅介质层为氧化硅,所述栅介质层的厚度为2nm~50nm。

8.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,所述第一介质层为氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一种,所述第一介质层的厚度为20nm~100nm。。

9.如权利要求1所述的垂直晶体管,其特征在于,所述第二介质层为氧化硅、氮氧化硅或氮化硅中的一种,所述第二介质层的厚度为20nm~100nm。

10.一种垂直晶体管的制备方法,其特征在于,包括:

提供一图形化的半导体衬底;

在部分所述图形化的半导体衬底上形成第一介质层,在剩余的部分所述图形化的半导体衬底上形成源区,所述源区具有第一掺杂类型;

形成漂移层和漏区膜层,所述漂移层覆盖所述第一介质层和所述漏区,所述漏区膜层覆盖所述漂移层,所述漂移层和漏区膜层具有所述第一掺杂类型;

刻蚀所述漏区膜层和所述漂移层形成沟槽,所述沟槽暴露所述漂移层,剩余的所述漂移层形成漂移区域,剩余的所述漏区膜层形成漏区;

形成栅介质层和栅电极,栅介质层覆盖所述沟槽的底壁和侧壁,所述栅电极覆盖所述栅介质层并填充部分所述沟槽;

形成第二介质层,所述第二介质层覆盖所述栅电极,并填充剩余的部分所述沟槽。

11.如权利要求10所述的垂直晶体管的制备方法,其特征在于,形成所述栅介质层和所示栅电极的步骤包括:

形成介质膜层和电极膜层,介质膜层覆盖所述沟槽的底壁和侧壁以及所述漏区,所述电极膜层覆盖所述介质膜层;

平坦化所述电极膜层,所述电极膜层与所述介质膜层平齐;

刻蚀所述介质膜层形成栅介质层,所述栅介质层暴露出所述漏区;

去除部分所述电极膜层形成所述栅电极。

12.如权利要求10所述的垂直晶体管的制备方法,其特征在于,还包括:

形成漏电极,所述漏电极覆盖所述第二介质层、所述栅介质层以及所述漏区;

去除所述图形化的半导体衬底;

形成源电极,所述源电极覆盖所述第一介质层以及所述源区。

13.如权利要求10所述的垂直晶体管的制备方法,其特征在于,所述图形化的半导体衬底的表面具有半球形或多边形的图形。

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