[发明专利]一种晶体管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种晶体管及其制备方法，包括依次贴合连接的金属漏极、衬底和外延层以及嵌设于所述外延层的正面结构；所述外延层内设有金属夹层，所述正面结构从所述外延层的正面向内延伸至穿过所述金属夹层。通过在外延层内设置金属夹层，金属夹层作为杂质原子掺杂在外延层内，而且正面结构嵌设入外延层内后穿过金属夹层，因此杂质原子可以形成复合中心，复合中心使晶体管内的非平衡载流子的复合过程从传统的直接复合改变为间接复合，这样减少了载流子的复合时间，进而减小了晶体管的反向恢复时间。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件技术领域，尤其涉及一种晶体管及其制备方法。

背景技术

功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)是一种用于处理高功率水平的特殊MOSFET,广泛应用于小于600V电压领域的开关器件。超结MOSFET在功率MOSFET上发展而来，采用超结的方法，大大提升MOSFET的击穿电压，同时降低其导通电阻。超结MOSFET一般采用多重外延、注入的方法制作，或者采用挖深槽的工艺制作，但是现有的超结MOSFET的自身二极管的反向恢复时间过长。

因此，需要提供一种晶体管及其制备方法来解决现有技术的不足。

发明内容

为了解决现有技术中晶体管的反向恢复时间过长的问题，本发明提供了一种晶体管及其制备方法。

本发明提供一种晶体管，包括依次贴合连接的金属漏极、衬底和外延层以及嵌设于所述外延层的正面结构；

所述外延层内设有金属夹层，所述正面结构从所述外延层的正面向内延伸至穿过所述金属夹层。

进一步的，所述外延层包括多个外延分层，相邻两个所述外延分层间均设有所述金属夹层，所述正面结构依次穿过全部的所述金属夹层；多个所述外延分层的掺杂类型和掺杂浓度均相同。

进一步的，所述外延层包括两个所述外延分层，两个所述外延分层间设有一个所述金属夹层。

进一步的，所述正面结构包括多个传导柱、多个栅极和多个源极；多个所述传导柱分别嵌设于所述外延层内，每个所述传导柱的正面均嵌设有一个所述源极，所述源极的正面、所述传导柱的正面和所述外延层的正面平齐，所述源极的正面、所述传导柱的正面和所述外延层的正面形成第一平面；多个所述栅极分别设于所述第一平面上，每个所述栅极连接两个所述源极；

所述传导柱的传导类型和所述外延层的掺杂类型相异。

进一步的，多个所述传导柱均匀分布于所述外延层内。

进一步的，所述正面结构还包括多个传导阱，多个所述传导阱一一对应地设于所述传导柱的周围，所述传导阱的正面与所述第一平面平齐，所述传导阱嵌设入所述外延层的深度小于所述传导柱嵌设入所述外延层的深度。

基于同一发明构思，本发明提供了一种晶体管制备方法，包括下述步骤：

金属夹层制备：于衬底的正面或外延分层的正面生长一个外延分层，从外延分层的正面扩散金属以形成嵌设于该外延分层内的金属夹层，从外延分层的正面填充传导分柱；

若金属夹层的个数满足预设要求，则进行下述外延分层制备的步骤，否则，重复一次或多次金属夹层制备的步骤直至金属夹层的个数满足预设要求后，进行下述外延分层制备的步骤，所述外延分层制备的步骤为：

于外延分层的正面生长一个新的外延分层，从新的外延分层的正面填充传导分柱。

进一步的，所述从外延分层的正面扩散金属以形成嵌设于该外延分层内的金属夹层包括：

通过磁控溅射工艺在外延分层的正面生长一个金属层；

通过酸刻蚀工艺将所述金属层进行清洗；