[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，提供一种半导体器件及其制备方法，其中，该半导体器件包括：半导体层；栅极和源极，形成在所述半导体层上方；半导体区域，形成在栅极和源极之间的所述半导体层内，且所述半导体区域具有与所述栅极和/或所述源极交叠的部分；其中，所述半导体区域内的离子掺杂浓度为1E16‑5E21cm^‑3，所述半导体区域与所述半导体层的导电类型相同。通过在栅极和源极之间的半导体层内形成半导体区域，该半导体区域具有与栅极和/或源极交叠的部分，其中，交叠部分的面积可以用于改变栅端和/或源端重合处的MOS电容，从而实现对栅控半导体器件的开关时间和开关损耗等开关特性的调制。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

半导体器件，是利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件，可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。其中，最常用的为金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide Semiconductor FET，简称MOSFET)。

其中，为了提高MOS管的电气特性，尤其是耐压和耐电流能力，MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET(Vertical MOSFET)，具体结构如图1所示，常用做开关元件。

然而，轨道交通、电网、光伏逆变器等不同应用领域对场效应晶体管的开关特性的需求不尽相同，甚至有很大差别。例如，在高频应用场合，如果器件开关时间长，开关速度过慢，会导致响应延迟，性能下降；在电网等高压应用场合，如果器件开关时间短，开关速度过快，会导致过冲电压过高，带来安全隐患。因此，针对不同应用领域，需要不同开关特性的场效应晶体管。

发明人在场效应晶体管的制备工艺的研究中发现，若在制备过程中考虑到不同的开关特性，则需要调节源区面积(即，如图1所示的P区中形成的N区的面积)，而调剂源区面积则需要根据具体需求调整形成N区的离子注入的窗口尺寸。对应于不同的开关特性，离子注入的窗口尺寸就需要进行调整，制备工艺较复杂；且每种离子注入的窗口尺寸对应于一种源区面积，进而导致所制备的半导体器件的开关特性相同。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，以解决现有半导体器件的开关特性单一的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种半导体器件，包括：

半导体层；

栅极和源极，形成在所述半导体层上方；

半导体区域，形成在栅极和源极之间的所述半导体层内，且所述半导体区域具有与所述栅极和/或所述源极交叠的部分；其中，所述半导体区域内的离子掺杂浓度为1E16-5E21cm^-2，所述半导体区域与所述半导体层的导电类型相同。

可选地，还包括：

源极接触区，设置在相邻两个所述半导体区域之间，且与相邻两个所述半导体区域相接触；其中，所述源极接触区与所述半导体层的导电类型相反。

可选地，所述源极接触区的离子掺杂浓度为1E19～1E22cm^-2。

可选地，还包括：

阱区，所述阱区内包括相邻两个所述半导体区域和所述源极接触区；其中，所述阱区与所述源极接触区的导电类型相同。

可选地，还包括：

漏极，形成在所述半导体层上方，或下方。

可选地，所述半导体器件为MOSFET、IGBT或MOSGCT。

本发明实施例的第二方面还提供了一种半导体器件的制备方法，包括：

提供半导体层；