[发明专利]高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件及其制备方法有效
| 申请号： | 201811629332.0 | 申请日： | 2018-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN111384171B | 公开（公告）日： | 2021-07-23 |
| 发明（设计）人： | 陈扶;唐文昕;于国浩;张宝顺 | 申请（专利权）人： | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
| 主分类号： | H01L29/78 | 分类号： | H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/336 |
| 代理公司： | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 王茹;王锋 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 沟道 迁移率 垂直 umosfet 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，包括外延结构以及与外延结构配合的源极、漏极和栅极，
所述外延结构包括第一半导体以及依次设置在第一半导体上的第二半导体和第三半导体，所述外延结构内还设置有与栅极配合的凹槽结构，所述凹槽结构从所述外延结构的第一表面连续延伸至第一半导体内，至少所述栅极的部分设置在所述凹槽结构内，所述外延结构的第一表面为所述第三半导体背对第二半导体的一侧表面，其特征在于：
至少在所述凹槽结构的内壁与第二半导体之间还设置有第四半导体，所述第四半导体为高阻半导体，其中，所述第四半导体由所述第二半导体中与所述凹槽结构内壁邻近的部分转化形成，所述转化的方式包括离子注入方式或钝化处理方式。
2.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述凹槽结构的内壁光滑，且侧壁与底壁成90°角。
3.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：至少在所述栅极与所述凹槽结构内壁之间还设置有钝化层。
4.根据权利要求3所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述钝化层的材质包括Al2O3、SiO2、Si3N4、AlN和HfO2中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第一半导体包括N-漂移层。
6.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：第一半导体的厚度为1-100 μm。
7.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第三半导体包括N+源区层。
8.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第二半导体包括P+沟道层。
9.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第二半导体的材质包括p型的宽禁带半导体。
10.根据权利要求9所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述p型的宽禁带半导体包括p型的Ⅲ族氮化物。
11.根据权利要求10所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述p型的Ⅲ族氮化物包括p-GaN和p-InGaN中的任意一种。
12.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第二半导体的厚度为200nm-100μm。
13.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第四半导体环绕所述栅极设置。
14.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第四半导体的材质包括HR-GaN和HR-InGaN中的任意一种。
15.根据权利要求1所述的基于Ⅲ族氮化物的高沟道迁移率垂直型UMOSFET器件，其特征在于：所述第三半导体至少是由所述第二半导体表层的局部区域转化形成。
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