[發(fā)明專利]一種新型SGT超級(jí)結(jié)MOSFET結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811613050.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109980017A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡西克·帕德馬納班;管靈鵬;馬督兒·博德;王健;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬國(guó)半導(dǎo)體（開曼）股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;H01L29/423;H01L29/06
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

1.一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，包含：

一個(gè)第一導(dǎo)電類型的漂流區(qū)，位于相同導(dǎo)電類型的重?fù)诫s襯底上方；

一個(gè)第二導(dǎo)電類型的本體區(qū)，位于漂流區(qū)上方，第二導(dǎo)電類型與第一導(dǎo)電類型相反；

多個(gè)溝槽，位于本體區(qū)中，并延伸到漂流區(qū)內(nèi)；

一個(gè)第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s源極區(qū)，位于本體區(qū)中；以及

一個(gè)超級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)，位于漂流區(qū)中，包括交替的第一導(dǎo)電類型的第一摻雜立柱以及平行排布的第二導(dǎo)電類型的第二摻雜立柱，其中第二摻雜立柱的每個(gè)立柱都位于兩個(gè)相鄰的溝槽之間，其中第一摻雜立柱的每個(gè)立柱都有一個(gè)多余的電荷濃度區(qū)，在多個(gè)溝槽中相應(yīng)的一個(gè)溝槽附近和周圍，其中交替的第一摻雜立柱和第二摻雜立柱都在漂流區(qū)中處于基本的電荷平衡。

2.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽中的每個(gè)溝槽的中心都在第一摻雜立柱的頂部，并且在兩個(gè)相鄰的第二摻雜立柱之間。

3.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽的每個(gè)溝槽都具有一個(gè)底部，端接在多余的電荷濃度區(qū)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽的每個(gè)溝槽寬度都不大于相應(yīng)的第一摻雜立柱的寬度。

5.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中第一摻雜立柱具有在漂流區(qū)上變化的摻雜結(jié)構(gòu)，其中底部區(qū)域上方和多余的電荷濃度區(qū)域下方的區(qū)域，具有比底部區(qū)域中凈電荷濃度更低的凈電荷濃度。

6.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中與第一摻雜立柱中的其他區(qū)域相比，相應(yīng)的溝槽底部附近和周圍的多余的電荷濃度區(qū)具有最大的摻雜濃度。

7.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽中的每個(gè)溝槽都內(nèi)襯電介質(zhì)材料，每個(gè)溝槽的頂部都有一個(gè)柵極電極，底部都有一個(gè)屏蔽電極。

8.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽中的每個(gè)溝槽都內(nèi)襯電介質(zhì)材料，每個(gè)溝槽的頂部都有一個(gè)柵極電極，并且電介質(zhì)材料填充多個(gè)溝槽中每個(gè)溝槽的底部。

9.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多余的電荷區(qū)域具有比第一摻雜立柱的其他部分高20％至50％的電荷濃度。

10.如權(quán)利要求1所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中柵極溝槽的寬度與超級(jí)結(jié)間距的比值約為0.175。

11.一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，包括：

一個(gè)第一導(dǎo)電類型的漂流區(qū)，位于相同導(dǎo)電類型的重?fù)诫s襯底上方；

一個(gè)第二導(dǎo)電類型的本體區(qū)，位于漂流區(qū)上方，第二導(dǎo)電類型與第一導(dǎo)電類型相反；

多個(gè)溝槽，位于本體區(qū)中，并延伸到漂流區(qū)內(nèi)；

一個(gè)第一導(dǎo)電類型的重?fù)诫s源極區(qū)，位于本體區(qū)中；以及

一個(gè)超級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)，位于漂流區(qū)中，包括交替的第一導(dǎo)電類型的第一摻雜立柱以及平行排布的第二導(dǎo)電類型的第二摻雜立柱，其中第二摻雜立柱的每個(gè)立柱都位于兩個(gè)相鄰的溝槽之間，其中第一摻雜立柱和第二摻雜立柱中的每個(gè)立柱在溝槽底部下方延伸，其中交替的第一摻雜立柱和第二摻雜立柱都在漂流區(qū)中處于基本的電荷平衡。

12.如權(quán)利要求11所述的一種金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，其特征在于，其中多個(gè)溝槽的每個(gè)溝槽中心都在第一摻雜立柱上方，以及兩個(gè)相鄰的第二摻雜立柱之間。