本技術(shù)涉及半導(dǎo)體，具體涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、超級結(jié)金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（super?junction?metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor,?sj?mosfet）可以通過設(shè)置p型柱和n型柱來調(diào)制器件內(nèi)部的電場，以此突破了傳統(tǒng)功率器件的比導(dǎo)通電阻和耐壓之間“硅極限”的關(guān)系，并且超級結(jié)金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的寄生電容小，因此比導(dǎo)通電阻低，使得超級結(jié)金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管在功率半導(dǎo)體中被廣泛使用。

2、然而，由于超級結(jié)金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中jfet區(qū)的溝道為平面溝道，所以jfet區(qū)的電阻值過大，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的功率下降，降低半導(dǎo)體器件的電性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的是提供一種半導(dǎo)體器件及其制備方法，解決了中jfet區(qū)的電阻值過大，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的功率下降的問題，提高半導(dǎo)體器件的電性。為實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的目的，本技術(shù)提供了如下的技術(shù)方案：

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：

3、襯底；

4、第一階梯半導(dǎo)體層，位于所述襯底上，包括沿平行于所述襯底的第一方向分布的第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，其中，所述第一型高半導(dǎo)體柱的頂面高于所述第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，所述第二型階梯半導(dǎo)體柱包括兩組由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第一臺階和第二臺階；

5、第二階梯半導(dǎo)體層，包括第一型半導(dǎo)體層和第一型階梯半導(dǎo)體層，所述第一型半導(dǎo)體層覆蓋所述第一型高半導(dǎo)體柱的頂面、部分所述第二型階梯半導(dǎo)體柱的頂面，所述第一型階梯半導(dǎo)體層覆蓋所述第二臺階的水平平面、所述第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，且所述第一型階梯半導(dǎo)體層包括由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第三臺階和第四臺階；

6、柵極結(jié)構(gòu)，位于所述第一臺階的部分頂面和所述第三臺階的頂面，包括柵介電層以及被所述柵介電層包覆的柵導(dǎo)電層。

7、本技術(shù)的半導(dǎo)體器件，包括襯底、第一階梯半導(dǎo)體層、第二階梯半導(dǎo)體層和柵極結(jié)構(gòu)，第一階梯半導(dǎo)體層包括沿平行于襯底的第一方向分布的第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，第二階梯半導(dǎo)體層包括第一型半導(dǎo)體層和第一型階梯半導(dǎo)體層，柵極結(jié)構(gòu)，位于第一臺階的部分頂面和第三臺階的頂面，包括柵介電層以及被柵介電層包覆的柵導(dǎo)電層。通過設(shè)置第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，第一型高半導(dǎo)體柱和第二型階梯半導(dǎo)體柱，以及第二型階梯半導(dǎo)體柱和第一型低半導(dǎo)體柱可以形成兩個(gè)反向偏置的pn結(jié)，以使耗盡層的寬度增大，進(jìn)而增強(qiáng)了半導(dǎo)體器件的擊穿電壓，同時(shí)將第一階梯半導(dǎo)體層以及第二階梯半導(dǎo)體層中的第一型階梯半導(dǎo)體層設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)，將柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一臺階的部分頂面和第三臺階的頂面，可以將傳統(tǒng)器件中的平面溝道轉(zhuǎn)換為垂直溝道，從而減小了jfet區(qū)的電阻，增大了半導(dǎo)體器件的電性，并且減小了柵極結(jié)構(gòu)的尺寸，提高了半導(dǎo)體器件的空間利用率。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第三臺階的頂面與所述第一臺階的頂面平齊。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

10、第一摻雜區(qū)，位于所述第二階梯半導(dǎo)體層的頂面，且所述第一摻雜區(qū)的頂面平齊于所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面，包括沿第一方向分布的第一型摻雜區(qū)和第二型摻雜區(qū)；

11、第二摻雜區(qū)，位于所述第四臺階的頂面，且所述第二摻雜區(qū)的頂面與所述第三臺階的頂面平齊，包括沿第一方向分布的第二型注入?yún)^(qū)和第一型注入?yún)^(qū)。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二摻雜區(qū)的頂面和所述柵極結(jié)構(gòu)的底面平齊。

13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一型為p型，所述第二型為n型；或

14、所述第一型為n型，所述第二型為p型。

15、第二方面，本技術(shù)還提供一種電子設(shè)備，包括：

16、上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件。

17、本技術(shù)的電子設(shè)備，包括：上述實(shí)施例中任一項(xiàng)的半導(dǎo)體器件。通過設(shè)置第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，第一型高半導(dǎo)體柱和第二型階梯半導(dǎo)體柱，以及第二型階梯半導(dǎo)體柱和第一型低半導(dǎo)體柱可以形成兩個(gè)反向偏置的pn結(jié)，以使耗盡層的寬度增大，進(jìn)而增強(qiáng)了半導(dǎo)體器件的擊穿電壓，同時(shí)將第一階梯半導(dǎo)體層以及第二階梯半導(dǎo)體層中的第一型階梯半導(dǎo)體層設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)，將柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一臺階的部分頂面和第三臺階的頂面，可以將傳統(tǒng)器件中的平面溝道轉(zhuǎn)換為垂直溝道，從而減小了jfet區(qū)的電阻，增大了半導(dǎo)體器件的電性，并且減小了柵極結(jié)構(gòu)的尺寸，提高了半導(dǎo)體器件的空間利用率。

18、第三方面，本技術(shù)還提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

19、提供襯底；

20、于所述襯底上形成第一階梯半導(dǎo)體層，所述第一階梯半導(dǎo)體層包括沿平行于所述襯底的第一方向分布的第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，其中，所述第一型高半導(dǎo)體柱的頂面高于所述第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，所述第二型階梯半導(dǎo)體柱包括兩組由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第一臺階和第二臺階；

21、形成第二階梯半導(dǎo)體層和柵極結(jié)構(gòu)，所述第二階梯半導(dǎo)體層包括第一型半導(dǎo)體層和第一型階梯半導(dǎo)體層，所述第一型半導(dǎo)體層覆蓋所述第一型高半導(dǎo)體柱的頂面、部分所述第二型階梯半導(dǎo)體柱的頂面，所述第一型階梯半導(dǎo)體層覆蓋所述第二臺階的水平平面、所述第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，且所述第一型階梯半導(dǎo)體層包括由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第三臺階和第四臺階，所述柵極結(jié)構(gòu)位于第一臺階的部分頂面和所述第三臺階的頂面，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介電層以及柵介電層包覆的柵導(dǎo)電層。

22、本技術(shù)的半導(dǎo)體器件的制備方法，包括提供襯底，再于襯底上形成第一階梯半導(dǎo)體層，第一階梯半導(dǎo)體層包括沿平行于襯底的第一方向分布的第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，其中，第一型高半導(dǎo)體柱的頂面高于第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，第二型階梯半導(dǎo)體柱包括兩組由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第一臺階和第二臺階，最后形成第二階梯半導(dǎo)體層和柵極結(jié)構(gòu)，第二階梯半導(dǎo)體層包括第一型半導(dǎo)體層和第一型階梯半導(dǎo)體層，第一型半導(dǎo)體層覆蓋第一型高半導(dǎo)體柱的頂面、部分第二型階梯半導(dǎo)體柱的頂面，第一型階梯半導(dǎo)體層覆蓋第二臺階的水平平面、第一型低半導(dǎo)體柱的頂面，且第一型階梯半導(dǎo)體層包括由相互連接的水平平面和豎直平面構(gòu)成的第三臺階和第四臺階，柵極結(jié)構(gòu)位于第一臺階的部分頂面和第三臺階的頂面，柵極結(jié)構(gòu)包括柵介電層以及柵介電層包覆的柵導(dǎo)電層。通過設(shè)置第一型高半導(dǎo)體柱、第二型階梯半導(dǎo)體柱以及第一型低半導(dǎo)體柱，當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，第一型高半導(dǎo)體柱和第二型階梯半導(dǎo)體柱，以及第二型階梯半導(dǎo)體柱和第一型低半導(dǎo)體柱可以形成兩個(gè)反向偏置的pn結(jié)，以使耗盡層的寬度增大，進(jìn)而增強(qiáng)了半導(dǎo)體器件的擊穿電壓，同時(shí)將第一階梯半導(dǎo)體層以及第二階梯半導(dǎo)體層中的第一型階梯半導(dǎo)體層設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)，將柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一臺階的部分頂面和第三臺階的頂面，可以將傳統(tǒng)器件中的平面溝道轉(zhuǎn)換為垂直溝道，從而減小了jfet區(qū)的電阻，增大了半導(dǎo)體器件的電性，并且減小了柵極結(jié)構(gòu)的尺寸，提高了半導(dǎo)體器件的空間利用率。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述于所述襯底上形成第一階梯半導(dǎo)體層，包括：

24、于所述襯底上形成輕摻雜外延層；

25、于所述輕摻雜外延層內(nèi)形成所述第一型高半導(dǎo)體柱和初始第一型低半導(dǎo)體柱，所述第一型高半導(dǎo)體柱和初始第一型低半導(dǎo)體柱周向包圍所述輕摻雜外延層；

26、于所述輕摻雜外延層、所述第一型高半導(dǎo)體柱和初始第一型低半導(dǎo)體柱的頂面形成覆蓋輕摻雜外延層；

27、刻蝕所述覆蓋輕摻雜外延層以形成凹槽，所述凹槽的底面和所述初始第一型低半導(dǎo)體柱的頂面平齊；

28、于所述輕摻雜外延層內(nèi)形成具有所述第一臺階和所述第二臺階的所述第二型階梯半導(dǎo)體柱、以及于所述初始第一型低半導(dǎo)體柱內(nèi)形成第一型低半導(dǎo)體柱以形成所述第一階梯半導(dǎo)體層。

29、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述形成第二階梯半導(dǎo)體層，包括：

30、于所述具有所述凹槽的所述覆蓋輕摻雜外延層內(nèi)形成第一型半導(dǎo)體層和初始第一型階梯半導(dǎo)體層；

31、于所述初始第一型階梯半導(dǎo)體層內(nèi)形成具有所述第三臺階和所述第四臺階的第一型階梯半導(dǎo)體層以形成所述第二階梯半導(dǎo)體層，其中，所述第三臺階的頂面與所述第一臺階的頂面平齊。

32、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述形成第二階梯半導(dǎo)體層和柵極結(jié)構(gòu)之后，還包括：

33、于所述第二階梯半導(dǎo)體層的頂面形成第一摻雜區(qū)，所述第一摻雜區(qū)的頂面平齊于所述柵極結(jié)構(gòu)的頂面，所述第一摻雜區(qū)包括沿第一方向分布的第一型摻雜區(qū)和第二型摻雜區(qū)；

34、于所述第四臺階的水平平面的頂面形成第二摻雜區(qū)，所述第二摻雜區(qū)的頂面與所述第三臺階的頂面、所述柵極結(jié)構(gòu)的底面平齊，所述第二摻雜區(qū)包括沿第一方向分布的第二型注入?yún)^(qū)和第一型注入?yún)^(qū)。