半导体装置及其制备方法

摘要

本发明涉及一种半导体装置及其制备方法，利用在半导体本体中的沟道侧壁上，所形成的薄外延层制备奈米管区；此薄外延层具有均匀一致的掺杂浓度。和半导体本体相同导电类型的第一薄外延层，形成在半导体本体中的沟道侧壁上，相反导电类型的第二薄外延层形成在第一外延层上。第一和第二外延层具有均匀一致的掺杂浓度。选取合适的第一和第二外延层以及半导体本体的厚度和掺杂浓度，以获得电荷平衡。半导体本体为轻掺杂的P-型衬底。利用同一种N-外延层/P-外延层奈米管结构，可以制备垂直沟道金属氧化物场效应管、绝缘栅双极电晶体、肖特基二极体以及P-N结二极体。

主权项

一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置包含：一个第一导电类型的第一半导体层，其包含若干个形成在第一半导体层的顶面中的沟道，这些沟道在第一半导体层中形成台面结构；一个第二导电类型的第二半导体层，其位于第一半导体层的底面上；一个形成在沟道侧壁上的第一导电类型的第一外延层，第一外延层至少覆盖第一半导体层中台面结构的侧壁；一个形成在第一外延层上的第二导电类型的第二外延层，该第二外延层电连接到第二半导体层上；一个形成在沟道中的第一介质层，其紧邻第二外延层，所述的第一介质层至少填充部分沟道；一个形成在第一介质层上方的至少一个第一沟道的侧壁上的栅极介质层；一个形成在第一介质层上方以及紧邻所述的栅极介质层的第一沟道中的栅极导电层，其中，第一外延层和第二外延层沿沟道的侧壁构成平行掺杂区，第一外延层和第二外延层各自具有均匀一致的掺杂浓度，第二外延层具有第一厚度和第一掺杂浓度，第一外延层和第一半导体层的台面结构均具有第二厚度和第二平均掺杂浓度，第一和第二厚度以及第一掺杂浓度和第二平均掺杂浓度达成电荷平衡。