[发明专利]沟槽型MOS场效应晶体管及方法、电子设备

权利要求书

1.一种沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，包括：

依次层叠设置的第一电极金属层、半导体衬底层以及外延层；

多个沟槽，多个所述沟槽位于所述外延层远离所述半导体衬底层一侧的表面上，所述沟槽中设置有栅绝缘层以及栅极；

阱区，所述阱区位于相邻的两个所述沟槽之间，所述阱区中具有靠近所述沟槽的侧壁设置的源/漏极区；

绝缘介质层，所述绝缘介质层位于所述沟槽远离所述外延层的一侧，并覆盖所述栅极以及所述源/漏极区的一部分；

势垒金属层，所述势垒金属层设置在所述绝缘介质层远离所述半导体衬底的一侧，并在所述沟槽的两侧分别形成欧姆接触和肖特基接触；

第二电极金属层，所述第二电极金属层位于所述势垒金属层远离所述外延层的一侧。

2.根据权利要求1所述的沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，所述半导体衬底层是由SiC形成的，所述外延层的厚度大于6微米。

3.根据权利要求1所述的沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，所述外延层和所述阱区具有相反的掺杂类型，

任选地，所述外延层的掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁷cm^-3；

任选地，所述阱区的掺杂浓度为10¹⁶～10¹⁹cm^-3。

4.根据权利要求1所述的沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，进一步包括：设置于所述沟槽底部的保护区。

5.根据权利要求4所述的沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，所述保护区是通过对靠近所述沟槽底部的所述外延层进行离子注入而形成的，所述保护区的掺杂类型与外延层的掺杂类型相反。

6.根据权利要求5所述的沟槽型MOS场效应晶体管，其特征在于，所述保护区的掺杂浓度为10¹⁶～10²¹cm^-3。

7.一种制备沟槽型MOS场效应晶体管的方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成外延层；

对所述外延层远离所述半导体衬底的一侧的部分区域进行掺杂，以形成阱区，并在所述阱区中形成源/漏极区；

在所述阱区和所述外延层的交界处，刻蚀形成延伸至所述外延层的多个沟槽；

在所述沟槽中依次形成栅绝缘层以及栅极；

形成绝缘介质层，所述绝缘介质层设置在所述沟槽远离所述外延层的一侧，并覆盖所述栅极以及所述源/漏极区的一部分；

形成势垒金属层，所述势垒金属层设置在所述绝缘介质层远离所述半导体衬底的一侧，并在所述沟槽的两侧分别形成欧姆接触和肖特基接触；

形成第二电极金属层，所述第二电极金属层设置在所述势垒金属层远离所述沟槽的一侧；以及

在所述半导体衬底远离所述外延层的一侧形成第一电极金属层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底为SiC衬底，所述外延层的厚度为大于6微米。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阱区是通过对所述外延层进行离子注入而形成的，所述外延层和所述阱区具有相反的掺杂类型，

任选地，所述外延层的掺杂浓度为10¹⁴～10¹⁷cm^-3；

任选地，所述阱区的掺杂浓度为10¹⁶～10¹⁹cm^-3。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述沟槽之后，形成所述栅极氧化层之前，进一步包括：对所述沟槽底部的所述外延层进行离子注入，以形成保护区。