[发明专利]半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括衬底，以及在所述衬底上划分的有源区和隔离区，其特征在于，所述有源区包括：

阱层，设于所述衬底上，

掺杂层，设于所述阱层上，包括多个第一掺杂区和至少一个第二掺杂区，所述第一掺杂区和第二掺杂区的掺杂离子均为N掺杂离子或P掺杂离子，且所述第二掺杂区为重掺杂区；

栅极沟槽，开设于所述掺杂层并沿所述半导体器件厚度方向延伸至所述阱层的一部分；所述栅极沟槽位于相邻两个所述第一掺杂区之间，且所述第二掺杂区位于至少其中一个所述第一掺杂区靠近所述栅极沟槽的一侧；

栅绝缘层，设于所述栅极沟槽内；

栅电极，设于所述栅极沟槽内底部，且位于所述栅绝缘层内部。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阱层为P阱层，所述第一掺杂区和第二掺杂区的掺杂离子均为N掺杂离子。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一掺杂区内的掺杂离子浓度向靠近所述阱层方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第二掺杂区的N掺杂离子包括磷、砷和锑中至少一种，所述N掺杂离子的含量不小于1×e¹⁵cm^-2。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，在所述半导体器件厚度方向上，所述第二掺杂区的底部边缘不低于所述栅电极的顶部。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二掺杂区在垂直于所述栅极沟槽侧壁方向的厚度为3～5nm。

7.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，并在所述衬底上依次形成层叠设置的阱层和掺杂层，并形成有源区和隔离区；

在所述有源区内的掺杂层上开设栅极沟槽，所述栅极沟槽沿所述半导体器件厚度方向延伸至所述阱层的一部分；在所述栅极沟槽内壁覆盖栅绝缘材料，在所述栅绝缘材料围成的区域底部形成栅电极；

在栅极沟槽两侧的至少一个侧壁注入掺杂离子并退火，形成第二掺杂区，所述掺杂层内所述第二掺杂区以外的部位为第一掺杂区，且所述第二掺杂区为重掺杂区；所述第一掺杂区和第二掺杂区的掺杂离子均为N掺杂离子或P掺杂离子；

在所述栅极沟槽内栅电极的顶部覆盖栅绝缘材料，形成所述半导体器件。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

形成所述第二掺杂区前，先在要形成所述第二掺杂区的栅极沟槽侧壁上注入能抑制所述第二掺杂区掺杂离子扩散的抑制扩散离子。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述掺杂离子或抑制扩散离子采用倾斜离子注入法注入。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述第一掺杂区和第二掺杂区的掺杂离子均为N掺杂离子；

所述N掺杂离子包括磷、砷和锑中至少一种，所述第二掺杂区的N掺杂离子的注入量不小于1×e¹⁵cm^-2。

11.根据权利要求9所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述抑制扩散离子包括氟、碳、锗离子中至少一种，所述抑制扩散离子的注入量为1×e¹⁵～9×e¹⁵cm^-2。

12.根据权利要求7所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述退火温度为950～1000℃，所述退火时间为8～12s。