[發明專利]一種具有柵極填充結構的MOSFET管

在審

• 申請號: 202110219802.1
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113013251A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 焦慶
• 申請（專利權）人: 中之半導體科技（東莞）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/06
• 代理公司: 東莞市永橋知識產權代理事務所(普通合伙) 44400
• 代理人: 姜華

1.一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，包括襯底(10)，所述襯底(10)上層疊有n個溝道模塊(20)，n為大于1的整數，所有所述溝道模塊(20)的高度之和為h，所述溝道模塊(20)的相對兩側分別設有源極層(31)和漏極層(32)，所述源極層(31)和所述漏極層(32)的高度均為H，hH，頂部的所述溝道模塊(20)上設有第二功函數金屬層(41)，所述第二功函數金屬層(41)的相對兩側均設有第二阻隔層(42)，所述第二功函數金屬層(41)的底部和兩側包覆有第二柵極介電層(411)，所述第二功函數金屬層(41)上設有柵極金屬層(51)，所述柵極金屬層(51)的電阻小于所述第二功函數金屬層(41)的電阻，所述柵極金屬層(51)的頂部和兩側填充有間隔層(52)，所述源極層(31)上設有源極金屬層(61)，所述漏極層(32)上設有漏極金屬層(62)，所述間隔層(52)、所述源極金屬層(61)和所述漏極金屬層(62)的頂面共面；

所述溝道模塊(20)包括第一功函數金屬層(21)、第一阻隔層(22)和通道層(23)，所述第一阻隔層(22)設于所述第一功函數金屬層(21)的相對兩側，所述通道層(23)位于所述第一功函數金屬層(21)和所述第一阻隔層(22)的上方，所述第一功函數金屬層(21)外表面包覆有第一柵極介電層(211)。

2.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述襯底(10)為硅襯底(10)。

3.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述襯底(10)上層疊有3個所述溝道模塊(20)。

4.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述第一功函數金屬層(21)氮化鈦層，所述第一柵極介電層(211)為氮氧化硅層，所述第一阻隔層(22)為氮化硅層，所述通道層(23)為納米硅通道。

5.根據權利要求1或4所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述第二功函數金屬層(41)為氮化鈦層，所述第二柵極介電層(411)為氮氧化硅層，所述第二阻隔層(42)為氮化硅層。

6.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述源極層(31)和所述漏極層(32)均為摻雜了相同元素的硅層。

7.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述第二功函數金屬層(41)的長度與所述第一功函數金屬層(21)的長度相等。

8.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述第二功函數金屬層(41)的厚度為D，D(H-h)。

9.根據權利要求1所述的一種具有柵極填充結構的MOSFET管，其特征在于，所述間隔層(52)為氮化硅層。