[发明专利]具有纵向P型源区的沟槽型场效应晶体管及其制备方法

说明书

本申请提供一种具有纵向P型源区的沟槽型场效应晶体管，包括：衬底区、漂移区、基体区、源区、第一沟槽区、漏极以及源极；所述漂移区与所述衬底区相接，以所述衬底区指向所述漂移区的方向为上方，所述基体区和所述源区依次设置在所述漂移区的上方；所述第一沟槽区设置在所述基体区侧方，并分别与所述漂移区、所述基体区和所述源区相接；所述控制栅和所述屏蔽栅由上至下依次设置在所述第一沟槽区内，且经所述第一绝缘层分隔；所述控制栅通过所述第一绝缘层分别与所述基体区和所述源区相接，所述屏蔽栅通过所述绝缘层与所述漂移区相接；所述N型源区设置于所述基体区的上方，所述P型源区设置于所述基体区与所述第一沟槽区相对的侧方。

技术领域

本申请涉及功率半导体器件技术领域，尤其涉及具有纵向P型源区的沟槽型场效应晶体管及其制备方法。

背景技术

屏蔽栅沟槽型场效应晶体管(Split Gate Trench，SGT)已被广泛地应用于电源管理等重要的低压领域。SGT具有沟道密度高，同时具备较好的电荷补偿效果。此外，其屏蔽栅结构因有效地隔离了控制栅极至漏极之间的耦合，从而显著地降低了传输电容。

因此，SGT拥有更低的比导通电阻、更小的导通损耗和开关损耗、更高的工作频率。

然而，传统SGT器件中，为了抑制SGT器件中的衬底浮动效应，SGT中基体区的上方设置有P型掺杂的源区和N型掺杂的源区。而这种源区的设置方式导致了两方面的问题，第一方面导致了基体区上方需要留存足够的面积来形成源区，增大了SGT器件的横截面；第二方面，当晶体管正向高压阻断或正向高压导通时，空穴电流流经基体区通道形成一个足以使寄生三极管开启的空穴电流，触发三极管开启。

因此，为了减少SGT器件的横截面，同时提高SGT器件的耐雪崩能力，亟需设计一种具有新型源区结构的屏蔽栅沟槽型场效应晶体管。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种具有纵向P型源区的沟槽型场效应晶体管，包括：衬底区1、漂移区2、基体区3、源区4、第一沟槽区5、漏极6以及源极7；

所述漂移区2与所述衬底区1相接，以所述衬底区1指向所述漂移区2的方向为上方，所述基体区3和所述源区4依次设置在所述漂移区2的上方；

所述第一沟槽区5设置在所述基体区3侧方，并分别与所述漂移区2、所述基体区3和所述源区4相接；

所述第一沟槽区5包括屏蔽栅51、控制栅52、第一绝缘层53和金属栅极；所述控制栅52和所述屏蔽栅51由上至下依次设置在所述第一沟槽区5内，且经所述第一绝缘层53分隔；所述控制栅52通过所述第一绝缘层53分别与所述基体区3和所述源区4相接，所述屏蔽栅51通过所述绝缘层与所述漂移区2相接；

所述源区4由N型源区41以及P型源区42组成，且所述源区4连接所述基体区3；

所述N型源区41设置于所述基体区3的上方，所述P型源区42设置于所述基体区3与所述第一沟槽区5相对的侧方；所述源极7连接所述源区4；所述漏极6设置在所述衬底区1下方；所述金属栅极设在所述控制栅52上方。

在一种实施例方式中，具有纵向P型源区的沟槽型场效应晶体管还包括：第二沟槽区8；

所述第二沟槽区8设置在所述基体区3与所述第一沟槽区5相对的侧方，所述第二沟槽区8内设置有第二绝缘层81、所述P型源区42和所述源极7；所述第二绝缘层81和所述源极7由下至上依次设置在所述第二沟槽区8内；所述第二绝缘层81的下方连接所述漂移区2；所述第二绝缘层81的侧方连接所述漂移区2；

所述源极7的下方连接所述第二绝缘层81；所述P型源区42设置于所述基体区3以及所述源极7之间。

在一种实施例方式中，所述源极7的横截面为“L”型，所述源极7包围所述源区4。