本公開涉及半導體，尤其涉及一種晶體管、其制備方法及電子裝置。

背景技術：

1、在碳化硅器件可靠性考核里，柵極邊緣的介質層（ild）擊穿是器件失效的一大原因。圖1為干法刻蝕所形成柵極的結構示意圖，圖2為濕法刻蝕所形成柵極的結構示意圖，由圖1和圖2可見，兩種方式所形成柵極的上下兩端均為尖角。ild在尖角處存在最小厚度，且遠小于水平或垂直的厚度，且因為尖角處常常存在最強場強，導致尖角處成為器件最容易被擊穿的點之一。當器件處于反向偏壓時，要求器件的ild足夠厚而不被擊穿造成柵源極短接。通過增大ild厚度，可增強其抗擊穿能力，但ild越厚會導致器件的尺寸（pitch）越大，致使器件導通電流下降而導通電阻急速上升。隨著功率器件的發(fā)展，器件對大電流的需求越來越高，相對應ild的厚度也在逐漸降低，尖角擊穿問題更加突出。此外，由于金屬和介質的熱膨脹系數(shù)不一樣，當器件在高溫工作時，柵極尖角處的ild由于厚度最低，導致在尖角處斷裂，金屬沿著裂縫和柵極接觸造成柵源短接而失效。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開實施例提供一種晶體管、其制備方法及電子裝置，用以提高晶體管的可靠性。

2、因此，本公開實施例提供的一種晶體管、其制備方法及電子裝置，具體方案如下：

3、一方面，本公開實施例提供了一種晶體管，包括：

4、襯底；

5、源極，位于所述襯底的一側；

6、柵極，與所述源極在所述襯底的同側沿第一方向排列，所述柵極包括遠離所述襯底一側的第一邊界，所述第一邊界的兩端為弧形邊界。

7、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，所述柵極垂直于所述襯底的剖面為圓角矩形，所述圓角矩形的圓角遠離所述襯底設置。

8、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，所述柵極垂直于所述襯底的剖面包括朝遠離所述襯底的方向拱起的曲線邊界。

9、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，還包括嵌入所述襯底的第一導電型阱層，嵌入所述第一導電型阱層的第二導電型重摻雜層，以及與所述源極電連接的歐姆接觸層；其中，

10、所述第一導電型阱層和所述第二導電型重摻雜層包括至少部分貫穿所述第一導電型阱層和所述第二導電型重摻雜層的多個溝槽，所述歐姆接觸層與所述多個溝槽的側壁和底部接觸。

11、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，所述溝槽為沿所述第一方向排列并沿第二方向延伸的線性溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

12、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，所述溝槽為沿第二方向延伸的條形溝槽，且在所述第一方向和所述第二方向上分別設置有至少兩個所述條形溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

13、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，所述溝槽為沿所述第一方向和第二方向排布的島狀溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

14、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述晶體管中，還包括第一導電型重摻雜層，所述第一導電型重摻雜層位于所述歐姆接觸層朝向所述襯底的一側。

15、另一方面，本公開實施例還提供了一種上述晶體管的制備方法，包括：

16、提供一個襯底；

17、在所述襯底上形成柵極，所述柵極包括遠離所述襯底一側的第一邊界，所述第一邊界的兩端為弧形邊界；

18、形成與所述柵極沿第一方向排列的源極。

19、在一些實施例中，在本公開實施例提供的上述制備方法中，形成柵極具體包括：

20、采用構圖工藝形成柵極；

21、通過高溫或者原子刻蝕方式對所述柵極進行圓滑處理，使得所述柵極遠離所述襯底一側的第一邊界的兩端為弧形邊界。

22、另一方面，本公開實施例還提供了一種電子裝置，包括本公開實施例提供的上述晶體管。

23、本公開有益效果如下：

24、本公開實施例提供的晶體管、其制備方法及電子裝置，包括襯底；源極，位于襯底的一側；柵極，與源極在襯底的同側沿第一方向排列，柵極包括遠離襯底一側的第一邊界，第一邊界的兩端為弧形邊界。本公開的柵極遠離襯底一側的第一邊界兩端為弧形邊界，即本公開的柵極包括弧形邊緣，具有較為緩和的形狀，使得柵極上覆蓋的介質層會繼承弧形邊緣的圓滑形狀而不存在尖角，表現(xiàn)出較好的厚度均一性，又因為介質層為圓滑過渡，在器件反向抗壓發(fā)生自熱時，不存在局部應力過大而發(fā)生斷裂，而是均勻地受力而避免斷開成為可靠性的薄弱點，此外得益于介質層的圓滑形狀，在介質層之后的金屬淀積也不容易形成空洞，可靠性更好。

技術特征：

1.一種晶體管，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述柵極垂直于所述襯底的剖面為圓角矩形，所述圓角矩形的圓角遠離所述襯底設置。

3.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述柵極垂直于所述襯底的剖面包括朝遠離所述襯底的方向拱起的曲線邊界。

4.如權利要求1~3任一項所述的晶體管，其特征在于，還包括嵌入所述襯底的第一導電型阱層，嵌入所述第一導電型阱層的第二導電型重摻雜層，以及與所述源極電連接的歐姆接觸層；其中，

5.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述溝槽為沿所述第一方向排列并沿第二方向延伸的線性溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

6.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述溝槽為沿第二方向延伸的條形溝槽，且在所述第一方向和所述第二方向上分別設置有至少兩個所述條形溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

7.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述溝槽為沿所述第一方向和第二方向排布的島狀溝槽，所述第二方向與所述第一方向相交。

8.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，還包括第一導電型重摻雜層，所述第一導電型重摻雜層位于所述歐姆接觸層朝向所述襯底的一側。

9.一種如權利要求1~8任一項所述晶體管的制備方法，其特征在于，包括：

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，形成柵極具體包括：

11.一種電子裝置，其特征在于，包括如權利要求1~8任一項所述的晶體管。

技術總結
本公開的晶體管、其制備方法及電子裝置，包括襯底；源極，位于襯底的一側；柵極，與源極在襯底的同側沿第一方向排列，柵極包括遠離襯底一側的第一邊界，第一邊界的兩端為弧形邊界。本公開的柵極遠離襯底一側的第一邊界兩端為弧形邊界，即本公開的柵極包括弧形邊緣，具有較為緩和的形狀，使得柵極上覆蓋的介質層會繼承弧形邊緣的圓滑形狀而不存在尖角，表現(xiàn)出較好的厚度均一性，又因為介質層為圓滑過渡，在器件反向抗壓發(fā)生自熱時，不存在局部應力過大而發(fā)生斷裂，而是均勻地受力而避免斷開成為可靠性的薄弱點。

技術研發(fā)人員：蘇芳,沈方韌,李煒鴻,劉紅艷,曾威,萬玉喜
受保護的技術使用者：深圳平湖實驗室
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21